环保工程师讲义之噪声和振动控制系统设计(一)

　　复习要求

　　1、了解综合治理工程的声源特性、环境条件和治理目标。

　　2、熟悉声、振动源控制技术和敏感目标的防护技术。

　　3、掌握噪声和振动传播途径控制技术。

　　4、掌握噪声和振动污染综合治理设计技术。

　　一、噪声控制的基本方法

　　1、噪声控制系统

　　噪声传播过程中有三个要素，即声源、传播途径和接受者。噪声控制的措施可以分别在声源(发射)，声源和接受者之间(传播途径)以及工作位置(接受者)上采取。

　　首先考虑降低各类声源的噪声发射，测量和评价声源的噪声发射量，声源的评价量是声功率级，有时也采用一定距离处的声压级。

　　在传播途径中采取的措施包括隔声罩、局部隔声罩、声屏障和消声器等噪声控制装置，它们的效果评价，一般采用插入损失等评价量。

　　对噪声控制措施总效果的评价一般可采用接受点处的噪声照射值。

　　2、声源控制

　　机器设备和交通运输工具噪声(或生产工艺噪声)一般主要由流体动力噪声(气体或液体)和机械噪声构成。

　　流体动力噪声是由流体的压力和速度起伏变化所产生的。

　　机械噪声是由受撞击、质量不平衡等原因而引起的动态力激发机器设备部件振动而产生的。振动传递给机罩、工件等辐射表面，产生噪声。

　　下列一些方法可以降低流体动力噪声：

　　(1) 减少激励源周期性的压力起伏;

　　(2) 降低流体速度;

　　(3) 避免压力突变;

　　(4) 流体通过部件的合理设计。

　　下列一些方法可以降低机械噪声：

　　(1) 通过附加弹性层等方法增加撞击响应时间，以降低动态激发力;

　　(2) 在不能改变激励力的情况下，通过调整刚度和附加质量(惯性块)，降低机械结构在激励点的振动速度;

　　(3) 通过采用弹性元件和具有高内阻材料(铸铁等)，降低由激发点到噪声辐射表面的振动传递(固体声);

　　(4) 降低振动结构的声辐射效率，例如：采用加肋的薄壁取代厚的刚性壁;在金属薄板上附加阻尼层;在不需隔声的场所，采用带孔洞的金属板。

　　(5) 采用包扎、厚壁结构(薄阻尼金属板靠近辐射表面)等隔声措施。

　　在有些情况下，用低噪声工艺取代噪声大的工艺可能比采用噪声控制措施更经济可行。见表5-2-40。

　　合理规划声源也是声源控制的重要措施之一，经常考虑的声源规划措施如下。

　　(1) 把高声源放在一起，减少它们对远的工作位置影响

　　两个等噪声的声源放在一起，总的噪声增加3dB,如果把两个声源拉开一定距离，则它们周围的每一个区域也都受到影响。

　　(2) 合理规划最吵闹声源的位置

　　如果生产工艺允许，高噪声设备应和噪声低的设备分离。这可以通过把高噪声设备放在分离的房间或通过带有隔声门的墙壁隔离来实施。当集中的高噪声设备放在一个房间时，A声级可能仅增加几个分贝，这个增加可以通过房间壁面的适当处理加以抵消。

　　(3) 辅助工作的合理安排

　　低噪声工艺可以和高噪声工艺分离，一般辅助工作不和噪声源相连，例如各部分的清洗、保养、维修和生产准备、生产后续工作(例如包装等)安排在低噪声区域。

　　(4) 使用遥控装置

　　如有可能，对一些高噪声的机器设备，采用遥控操作，为此操作者可远离噪声源。

　　此外，及时调整和更换机器零件，加强机器设备和噪声控制装置的维护对降低噪声也是必要的。通过更换或者调整机器设备中零部件，在不影响性能情况下，也可能降低机器内部噪声传递和表面辐射。机器设备由于缺乏保养，缺少润滑、安装误差、不平衡和零部件松动等原因，也能增加噪声。保持机器设备处于最佳运行状态对降低噪声也是有益的。任何维修上的不足一般都增加噪声。对机器设备附带的噪声控制装置也应注意维护，同时对隔声罩。隔声屏、消声器的效果进行细心地监测。

　　3、传播途径控制措施

　　目前技术水平来看，大多数机器设备产生的噪声并不能满足人们的要求，往往还需要在传播途径上采取噪声控制措施。经常采用的传播途径控制措施有：吸声、隔声、消声器、隔振、阻尼等。

　　吸声是利用可吸收声音的材料和结构，吸收一部分声能，降低噪声。

　　隔声是利用具有一定重量和坚实的材料和结构，隔离声传播通路，降低噪声。

　　消声器是一种既可以使气流通过又可以降低噪声的管道装置，可以有效地控制气流噪声。

　　隔振和减振是对振动较大的设备，采用弹簧、橡胶等隔振元件减少振动力的传递，或者在振动表面上覆盖以阻尼材料，降低噪声辐射效率。

　　采用何种措施，要在调查测量的基础上，根据声源和传播途径，有针对性选择，注意可行性和经济性。常见噪声状况推荐优先考虑的措施见表5-2-41。

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