空氣壓縮機(jī)噪音測(cè)試隔音實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)原理依據(jù)及生產(chǎn)制造方案

一、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)目標(biāo)

1、  GB/T 4980-2003  容積式壓縮機(jī)噪聲的測(cè)定

2、  GB/T 14574-2000  聲學(xué)  機(jī)器和設(shè)備噪聲發(fā)射值的標(biāo)示和驗(yàn)證

3、  從標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4980-2003我們知道，我們應(yīng)該盡可能把測(cè)試室設(shè)計(jì)成為半消聲室，對(duì)固定式壓縮機(jī)來(lái)講，每一邊離設(shè)備的包絡(luò)線(xiàn)距離應(yīng)該大于1米以上。

4、  測(cè)試儀器與安裝。根據(jù)規(guī)范，對(duì)3*4.5米的壓縮機(jī)來(lái)講，基本測(cè)點(diǎn)是12個(gè)，附加表面測(cè)點(diǎn)是12個(gè)，需要24個(gè)通道的測(cè)試儀器， 兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)室包括組裝式消聲室的測(cè)試點(diǎn)分別是10個(gè)與12個(gè)測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試儀器。具體在被測(cè)試設(shè)備尺寸確定后進(jìn)行確認(rèn)

二、吸隔聲原理以及本項(xiàng)目需要特殊處理的地方

1、吸聲及其原理

吸聲是聲波撞擊到材料表面后能量損失的現(xiàn)象，吸聲可以降低室內(nèi)聲壓級(jí)。描述吸聲的指標(biāo)是吸聲系數(shù)a，代表被材料吸收的聲能與入射聲能的比值。一般室內(nèi)噪聲源周?chē)霰匾奈暎梢越档褪覂?nèi)混響聲5~10 dB(A)。

吸聲降噪降低反射聲的聲能，若忽略直達(dá)聲的影響，吸聲量增加1倍，噪聲降低3dB。計(jì)算公式為： ，

其中ΔL為降噪量，A1、T1和A2、T2分別為加入吸聲材料前后的房間吸聲量、混響時(shí)間,V為房間體積。

采用吸聲尖劈，吸聲系數(shù)達(dá)0.99以上，可以基本消除反射聲，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2、隔聲及其原理

對(duì)于組裝式半消聲室，外壁的隔聲與內(nèi)部的吸聲尖劈作用同樣重要。隔墻隔聲存在一個(gè)普遍的規(guī)律，即材料越重（面密度，或單位面積質(zhì)量越大）隔聲效果越好。對(duì)于單層密致勻?qū)崏Γ婷芏让吭黾右槐叮袈暳吭诶碚撋显黾?/span>6dB,這種規(guī)律即為質(zhì)量定律。對(duì)于雙層的紙面石膏板墻，質(zhì)量定律發(fā)揮著重要作用，即增加板的層數(shù)或厚度都可以獲得隔聲量的提高。由于龍骨雙層墻系統(tǒng)聲頻振動(dòng)形式非常復(fù)雜，故質(zhì)量定律的體現(xiàn)要比單純的單層墻復(fù)雜。

（1）組合隔聲量

當(dāng)墻上有門(mén)窗時(shí)，因門(mén)窗的隔聲量比墻低，因此整體隔聲量下降。組合墻體隔聲量與墻和門(mén)的隔聲量、面積有關(guān)。一般來(lái)講，墻比門(mén)的隔聲量最多高10dB為好，墻體隔聲再高，由于門(mén)的影響，組合隔聲量也不會(huì)提高。計(jì)算組合隔聲量的公式是：,其中τ是組合墻的透射系數(shù)，是墻體的透射系數(shù)，是門(mén)的透射系數(shù)，是墻的面積，是門(mén)的面積。

透射系數(shù)τ和隔聲量R的關(guān)系是：。

技術(shù)要求

1、保證設(shè)備的正常運(yùn)行，滿(mǎn)足設(shè)備的通風(fēng)散熱要求的同時(shí)，減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲從通風(fēng)通道傳出；

2、隔聲的同時(shí)，吸收噪聲聲能；

3、保證各設(shè)備足夠的檢修空間。

（1.2）隔音房的設(shè)計(jì)

 在工程實(shí)際應(yīng)用中，噪聲的控制主要有3種途徑：對(duì)聲源的控制；在噪聲傳播途徑上降低噪聲；在聲場(chǎng)接收點(diǎn)采取防護(hù)措施。使用隔聲罩是控制噪聲的傳播途徑的方法之一。

 1、衡量一個(gè)罩的降噪效果，經(jīng)常用插入損失來(lái)表示。它表示在罩外空間的某點(diǎn)，在加罩前、后的聲壓級(jí)的差值，這相當(dāng)于罩的實(shí)際降噪效果。插入損失的計(jì)算公式為：對(duì)于靠近聲源的罩，也就是罩的體積和聲源的體積相差不多時(shí)，罩內(nèi)的空間很小，罩與機(jī)器本身會(huì)成為一個(gè)振動(dòng)耦合系統(tǒng)。為了防止罩的殼體振動(dòng)和空間耦合共振，須要加阻尼層和較厚的吸聲材料。為了防止低頻共振，吸聲材料的厚度應(yīng)不小于罩和機(jī)器之間空腔厚度的一半。對(duì)罩上開(kāi)孔部分的漏聲，嚴(yán)格計(jì)算比較復(fù)雜。它與孔的大小、位置、深度以及噪聲的頻率有關(guān)。在棱或角上的孔，要比板面中心的孔漏聲多。一般估計(jì)孔的漏聲時(shí)，可以認(rèn)為孔的透射系數(shù)為1。具有總面積為S的罩，如果所有開(kāi)孔的面積的總和為△S′，則罩的隔聲量R為：R =10 lg(S/ΔS′) 

2、 隔聲罩外殼由一層不透氣的具有一定重量和剛性的金屬材料制成,一般用1.2～3毫米厚的鋼板,鋪上一層阻尼層。阻尼層常用瀝青阻尼膠浸透的纖維織物或纖維材料(用瀝青浸麻袋布、玻璃布、氈類(lèi)或石棉絨等)，有的用特制的阻尼漿或高效復(fù)合1～3毫米厚阻尼隔音氈。外殼附加阻尼層是為了避免發(fā)生板的吻合效應(yīng)和板的低頻共振。要求高的隔聲罩可做成雙層殼, 內(nèi)層較外層薄一些;兩層的間距一般是6～10厘米，填以多孔吸聲材料。罩的內(nèi)側(cè)附加吸聲材料,以吸收聲音并減弱空腔內(nèi)的噪聲。在這層吸聲材料上覆一層穿孔護(hù)面板，其穿孔的面積約占護(hù)面面積的20～30％。在罩和設(shè)備、罩和基礎(chǔ)之間，通常填以橡皮墊，以防止振動(dòng)的傳輸。可以開(kāi)設(shè)隔聲門(mén)和觀察孔，但要密封好。對(duì)于需要散熱的設(shè)備，應(yīng)在隔聲罩上留有必要的通風(fēng)管道。這種管道要有消聲結(jié)構(gòu)，或者裝消聲器。在設(shè)計(jì)隔聲罩時(shí)，要注意滿(mǎn)足工藝和維修的要求，有時(shí)要采取防止油污、粉塵和腐蝕等措施。

3、產(chǎn)品分類(lèi)

結(jié)構(gòu)形式分固定式、可拆卸式。根據(jù)降噪要求、現(xiàn)場(chǎng)情況及價(jià)格，選擇具有結(jié)構(gòu)緊湊組裝方便，隔消聲效果好的方式來(lái)做。

4、理論和實(shí)測(cè)效果：隔音房插入損失在25dB-40dB（Ａ）

5、產(chǎn)品說(shuō)明：

　　隔聲房需要將聲源包圍起來(lái)，其降噪效果取決于罩壁的隔聲量和罩內(nèi)的吸聲情況。罩壁的隔聲量越大，罩內(nèi)的吸聲量越多，降噪效果越好。理論計(jì)算公式為：      

，其中IL是降噪量，R是罩壁的隔聲量，α是罩內(nèi)的平均吸聲系數(shù)。可以看出，因?yàn)棣梁阈∮?span>1，10lgα就恒小于0，隔聲房降噪量永遠(yuǎn)比罩壁的隔聲量小。隔聲房?jī)?nèi)的吸聲量對(duì)降噪效果影響很大，如果吸聲量過(guò)小，甚至沒(méi)有任何降噪效果。
　　隔聲房通常采用1～3mm的鋼板支撐，鋼板內(nèi)層刷瀝青或粘貼隔音氈等阻尼層。阻尼的目的是為了避免吻合效應(yīng)和低頻共振而降低隔聲效果。阻尼層外可再鋪一層吸聲材料（如離心*+穿孔板罩面等）。罩與機(jī)器之間應(yīng)防止接觸，并留一定間隙，并在罩與基礎(chǔ)之間墊減振墊，防止機(jī)器振動(dòng)傳給隔聲罩。對(duì)于需要通風(fēng)散熱的設(shè)備，應(yīng)在隔聲罩上設(shè)置消聲管道。

6、具體操作措施：

　　（1）選擇適當(dāng)?shù)男螤睢榱藴p少隔聲房的體積和噪聲的輻射面積，其形狀應(yīng)與該聲源裝置的輪廓相似，罩壁盡可能接近聲源設(shè)備的外殼；但也要考慮滿(mǎn)足檢修監(jiān)測(cè)方便、通風(fēng)良好、進(jìn)排氣及其消聲器正常工作的要求。此外，曲面形體應(yīng)有較大的剛度，有利于隔聲。要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)，使隔聲量出現(xiàn)低谷。

（2）隔聲房的壁材應(yīng)具有足夠大的透射損失LTL。罩壁材料可采用鋼制板材，一般采用1～3mm鋼板即可。

（3）罩體與聲源設(shè)備及其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(shí)，隔聲罩與地面之間形成隔振，以降低固體聲。

（4）開(kāi)有隔聲門(mén)窗、通風(fēng)與電纜等管線(xiàn)時(shí)，縫隙處必須密封，并且管線(xiàn)周?chē)鷳?yīng)有減振、密封措施。

（5）罩內(nèi)要加吸聲處理，使用多孔松散材料時(shí)，應(yīng)有牢固的護(hù)面層。

（6）罩殼形式恰當(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(shí)，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1/3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）當(dāng)被罩的機(jī)器設(shè)備有溫升需要采取通風(fēng)冷卻措施時(shí)，應(yīng)增加消聲器等措施，其消聲器要與隔聲罩的插入損失匹配。

（8）金屬板面上加筋或涂貼阻尼層。通過(guò)加筋或涂貼阻尼層，以抑制和避免鋼板之類(lèi)的輕型結(jié)構(gòu)罩壁發(fā)生共振和吻合效應(yīng)，減少聲波的輻射。阻尼層的厚度應(yīng)不小于罩壁厚度的2～4倍，一定要粘貼緊密牢固。

（9）隔聲房?jī)?nèi)表面應(yīng)當(dāng)有較好的吸聲性能。罩內(nèi)通常用50mm厚的多孔吸聲材料進(jìn)行處理，吸聲系數(shù)一般不應(yīng)低于0.5。隔聲罩基本構(gòu)件的組成，它是在3mm厚的鋼板上，牢固涂貼一層厚7mm的瀝青石棉絨作阻尼層，內(nèi)襯50mm厚的超細(xì)*（容重25kg/m3）作吸聲層，*護(hù)面層由一層玻璃布和一層穿孔率為25％的穿孔鋼板構(gòu)成。這種構(gòu)件的平均透射損失在34～45dB之間。

（10）隔振處理。隔聲房與設(shè)備之間不能有剛性連接，通常將橡膠或毛氈等柔性連接夾在兩者之間吸收振動(dòng)，否則會(huì)將機(jī)器的振動(dòng)直接傳遞給罩體，使罩體成為噪聲輻射面，從而降低隔聲效果。機(jī)器與基礎(chǔ)之間、隔聲罩與機(jī)器基礎(chǔ)之間均也需要隔振措施。

（11）罩殼上孔洞的處理。隔聲罩內(nèi)聲能密度很大，隔聲罩上很小的開(kāi)孔或縫隙都能傳出很大的噪聲。研究表明，只要在隔聲罩總面積上開(kāi)0.01面積的孔洞，其隔聲量就會(huì)減少20～25dB以下。若仍需在罩上開(kāi)孔時(shí)應(yīng)對(duì)孔洞進(jìn)行處理：①傳動(dòng)軸穿過(guò)罩的開(kāi)孔處加一套管，管內(nèi)襯以吸聲材料，吸聲襯里的長(zhǎng)度應(yīng)大于傳動(dòng)軸與吸聲襯里之間的縫隙15倍，這樣既避免了聲橋，又通過(guò)吸聲作用降低了縫隙漏聲；②因吸排氣或通風(fēng)散熱需要開(kāi)設(shè)的孔洞，可設(shè)置消聲箱來(lái)減聲；③罩體拼接的接縫以及活動(dòng)的門(mén)、窗、蓋子等接縫處，要墊以軟橡膠之類(lèi)的材料，當(dāng)蓋子或門(mén)在關(guān)閉時(shí)，要用鎖扣扣緊以保證接縫壓實(shí)，防止漏聲。

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                                                    2018年09月02日