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隔声罩的基本结构原理及其降噪计算方法
2017-10-06 by:CAE仿真在线 来源:互联网
隔声罩对声源单独进行隔声设计,可采用隔声罩的结构形式。
隔声罩是噪声控制设计中常用的设备,例如空压机、水泵、小型柴油发电机等高噪声源,其体积小,形状比较规则,或者虽然体积很大,但空间及工作条件允许时,可以用隔声罩将声源封闭在罩内,以减少向周围的声辐射。
隔声罩的结构原理
隔声罩的主要结构是它的罩壁,它具有足够的隔声量,才能阻隔声源机器设备的噪声不致外传,从而使噪声降低到所规定的允许声级以下。按照质量定律,罩壁的结构应当是重质的,例如,采用砖、石块、混凝土或厚钢板等的构造;但大多数情况是由于现场的空间条件、机器的维修及隔声罩的拆装运等因素;要求罩壁结构轻巧、拆装方便。这种隔声的罩壁一般采用较薄的金属板,内饰一定厚度的吸声材料。
如果罩壁振动较大,可在金属板外表面或内表面涂一些内损耗系数较大的阻尼材料,如沥青浆、石棉沥青浆等。为防止其固体传声,可在隔声罩设备下面安装隔振器或铺设隔振材料。确定隔声罩结构,可以根据插入损失的要求,确定隔声罩结构的隔声量,再按有关结构的隔声量和实际情况选用具体结构。
在处理噪声的实际问题中,还会由于机器设备的散热问题而必须在隔声罩罩壁上留一定的孔洞。通常在孔洞上安装一定长度的消声器并使消声器的降噪量与隔声罩罩壁的隔声量相当,这样既不降低减噪效果,又可以达到通风冷却的目的。
隔声罩设计的注意事项
隔声罩的技术措施简单,降噪效果好,在噪声控制工程中应用广泛,在设计和选用隔声罩时应注意以下几点:
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罩壁必须有足够的隔声量,且为了便于制造安装维修,宜采用0.5~2mm厚的钢板或铝板等轻薄密实的材料制作。
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用钢或铝板等轻薄密实材料做罩壁时,须在壁面上加筋,涂贴阻尼层,以抑制与减弱共振和吻合效应的影响。
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罩体与声源设备及其机座之间不能有刚性接触,以免形成"声桥",导致隔声量降低。同时,隔声罩与地面之间应进行隔振,以降低固体声。
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开有隔声门、窗,通风与电缆等管线时,缝隙处必须密封,并且管线周围应有隔振、密封措施。
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罩内壁要采用吸声处理,使用多孔疏松材料时。应有较牢固的护面层。
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罩壳形状恰当,尽量少用方形平行罩壁,以防止罩内空气声的驻波效应,同时,罩内壁与设备之间应留有较大的空间,一般为设备所占空间的三分之一以上,各内壁面与设备的空间距离不得小于10cm,以免耦合共振,使隔声量减小。
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设备隔声罩设计中需要考虑设备的日常检修和大修,并特别注意隔声罩的通风和隔热。对于在具有可燃性气体、蒸气或颗粒性粉尘场所所设置隔声罩或对有散热要求的设备设置隔声罩,隔声罩均需合理设计通风。当隔声罩采取通风和散热设计时,隔声罩进、出风口均应增加消声器等措施,其消声量要与隔声罩的插入损失相匹配。
在实际工程中,对噪声源采用隔声罩降噪设计,这不但应用了隔声技术,也涉及了吸声技术。
隔声罩的降噪效果
隔声罩的隔声效果一般用插入损失IL来表示。
对于全封闭的隔声罩,插入损失IL计算式如下:
对于局部敞开的隔声罩,插入损失IL计算式如下:
由理论计算公式可以看出,隔声罩的插入损失和隔声罩的隔声量TL、内饰吸声材料的吸声系数α和隔声罩非封闭面S0和封闭面的总面积S1有关。
一般固定密封型隔声罩的插入损失约为30~40dB;活动密封型型为15~30dB,局部敞开型约为10~20dB,带通风散热消声器的则约为15~30dB。
一个效果好的隔声罩,要求其罩壁的隔声量要大,罩内壁的吸声效果要好,罩壁上开孔要小,漏声要少。隔声罩的孔洞和缝隙对其降噪效果特别是高频噪声有明显影响,开口面积应尽量小,泄漏面积占10%、1%、0.1%的隔声罩的最大降噪量分别为10、20、30dB(A)。只有设计很好的全封闭隔声罩,并采用隔振支撑安装,没有孔洞或有孔洞安装消声器,采用适当密封的隔声门,才能获得很高的降噪值。
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