隔聲罩的基本結(jié)構(gòu)原理及其降噪計算方法

2017-10-06  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

隔聲罩對聲源單獨(dú)進(jìn)行隔聲設(shè)計,可采用隔聲罩的結(jié)構(gòu)形式。

隔聲罩是噪聲控制設(shè)計中常用的設(shè)備,例如空壓機(jī)、水泵、小型柴油發(fā)電機(jī)等高噪聲源,其體積小,形狀比較規(guī)則,或者雖然體積很大,但空間及工作條件允許時,可以用隔聲罩將聲源封閉在罩內(nèi),以減少向周圍的聲輻射。

隔聲罩的主要結(jié)構(gòu)是它的罩壁,它具有足夠的隔聲量,才能阻隔聲源機(jī)器設(shè)備的噪聲不致外傳,從而使噪聲降低到所規(guī)定的允許聲級以下。按照質(zhì)量定律,罩壁的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是重質(zhì)的,例如,采用磚、石塊、混凝土或厚鋼板等的構(gòu)造;但大多數(shù)情況是由于現(xiàn)場的空間條件、機(jī)器的維修及隔聲罩的拆裝運(yùn)等因素;要求罩壁結(jié)構(gòu)輕巧、拆裝方便。這種隔聲的罩壁一般采用較薄的金屬板,內(nèi)飾一定厚度的吸聲材料。

如果罩壁振動較大,可在金屬板外表面或內(nèi)表面涂一些內(nèi)損耗系數(shù)較大的阻尼材料,如瀝青漿、石棉瀝青漿等。為防止其固體傳聲,可在隔聲罩設(shè)備下面安裝隔振器或鋪設(shè)隔振材料。確定隔聲罩結(jié)構(gòu),可以根據(jù)插入損失的要求,確定隔聲罩結(jié)構(gòu)的隔聲量,再按有關(guān)結(jié)構(gòu)的隔聲量和實際情況選用具體結(jié)構(gòu)。

在處理噪聲的實際問題中,還會由于機(jī)器設(shè)備的散熱問題而必須在隔聲罩罩壁上留一定的孔洞。通常在孔洞上安裝一定長度的消聲器并使消聲器的降噪量與隔聲罩罩壁的隔聲量相當(dāng),這樣既不降低減噪效果,又可以達(dá)到通風(fēng)冷卻的目的。

隔聲罩的技術(shù)措施簡單,降噪效果好,在噪聲控制工程中應(yīng)用廣泛,在設(shè)計和選用隔聲罩時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1. 罩壁必須有足夠的隔聲量,且為了便于制造安裝維修,宜采用0.5~2mm厚的鋼板或鋁板等輕薄密實的材料制作。

   
   

2. 用鋼或鋁板等輕薄密實材料做罩壁時,須在壁面上加筋,涂貼阻尼層,以抑制與減弱共振和吻合效應(yīng)的影響。

   
   

3. 罩體與聲源設(shè)備及其機(jī)座之間不能有剛性接觸,以免形成"聲橋",導(dǎo)致隔聲量降低。同時,隔聲罩與地面之間應(yīng)進(jìn)行隔振,以降低固體聲。

   
   

4. 開有隔聲門、窗,通風(fēng)與電纜等管線時,縫隙處必須密封,并且管線周圍應(yīng)有隔振、密封措施。

   
   

5. 罩內(nèi)壁要采用吸聲處理,使用多孔疏松材料時。應(yīng)有較牢固的護(hù)面層。

   
   

6. 罩殼形狀恰當(dāng),盡量少用方形平行罩壁,以防止罩內(nèi)空氣聲的駐波效應(yīng),同時,罩內(nèi)壁與設(shè)備之間應(yīng)留有較大的空間,一般為設(shè)備所占空間的三分之一以上,各內(nèi)壁面與設(shè)備的空間距離不得小于10cm,以免耦合共振,使隔聲量減小。

   
   

7. 設(shè)備隔聲罩設(shè)計中需要考慮設(shè)備的日常檢修和大修,并特別注意隔聲罩的通風(fēng)和隔熱。對于在具有可燃性氣體、蒸氣或顆粒性粉塵場所所設(shè)置隔聲罩或?qū)τ猩嵋蟮脑O(shè)備設(shè)置隔聲罩,隔聲罩均需合理設(shè)計通風(fēng)。當(dāng)隔聲罩采取通風(fēng)和散熱設(shè)計時,隔聲罩進(jìn)、出風(fēng)口均應(yīng)增加消聲器等措施,其消聲量要與隔聲罩的插入損失相匹配。

在實際工程中,對噪聲源采用隔聲罩降噪設(shè)計,這不但應(yīng)用了隔聲技術(shù),也涉及了吸聲技術(shù)。

隔聲罩的隔聲效果一般用插入損失IL來表示。

對于全封閉的隔聲罩,插入損失IL計算式如下:

對于局部敞開的隔聲罩,插入損失IL計算式如下:

由理論計算公式可以看出,隔聲罩的插入損失和隔聲罩的隔聲量TL、內(nèi)飾吸聲材料的吸聲系數(shù)α和隔聲罩非封閉面S0和封閉面的總面積S1有關(guān)。

一般固定密封型隔聲罩的插入損失約為30~40dB;活動密封型型為15~30dB,局部敞開型約為10~20dB,帶通風(fēng)散熱消聲器的則約為15~30dB。

一個效果好的隔聲罩,要求其罩壁的隔聲量要大,罩內(nèi)壁的吸聲效果要好,罩壁上開孔要小,漏聲要少。隔聲罩的孔洞和縫隙對其降噪效果特別是高頻噪聲有明顯影響,開口面積應(yīng)盡量小,泄漏面積占10%、1%、0.1%的隔聲罩的最大降噪量分別為10、20、30dB(A)。只有設(shè)計很好的全封閉隔聲罩,并采用隔振支撐安裝,沒有孔洞或有孔洞安裝消聲器,采用適當(dāng)密封的隔聲門,才能獲得很高的降噪值。

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