风机降噪装置的设计

科技学院课程设计报告

( 2011--2012年度第一学期)

名称：物理性污染控制工程课程设计题目：风机降噪装置的设计

院系：动力工程系

班级：环工09K1

学号：************

学生姓名：***

指导教师：***

设计周数：1周

成绩：

目录

一、课程设计的目的与意义 (3)

二、课程设计的任务与要求 (3)

三、课程设计正文 (3)

四、整体工艺要求 (10)

五、总结 (10)

六、参考文献 (10)

一、课程设计的目的与意义

《物理性污染控制工程》是一门技术性、应用性很强的学科，课程设计是它的一个极为重要的专业实践教学环节，课程设计的目的就是在理论学习的基础上，通过完成一个简单的工程设计方案，使学生不但能够补充和深化课堂教学内容，而且能够引导学生理论联系实际、培养学生的“工程”思想，提高学生的综合素质。通过物理性污染控制工程课程设计，进一步消化和巩固本门课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养学生运用所学理论知识进行噪声控制工程设计的初步能力。通过设计，了解噪声控制工程设计的内容、方法和步骤，培养学生确定噪声控制系统的设计方案、设计计算、工程制图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。为今后能够独立进行某些噪声控制工程的开发设计工作打下一定的基础。

二、课程设计的任务与要求

物理性污染控制工程课程设计包括以下内容：

1．噪声测量和频谱分析，确定声源性质、噪声污染程度及范围。

2．根据相应的噪声标准确定降噪量。对主要噪声源及其传播途径的分析，结合噪声控制标准，确定降噪量。

3．根据噪声性质、现场实际情况的分析，确定噪声控制方案。

4.编写设计说明书。主要包括工程概况的说明、设计指导思想、设计依据、设计资料和噪声控制方案的说明。

5.编写设计计算书，要求有阻性消声器、抗性消声器的计算，列出所采用的全部计算公式和采用的计算数据，并附相应计算示意图；

6．工程制图：（1）绘出平面布置图；（2）绘出降噪设备或设施的结构图。

7．文字要求：（1）字迹工整，文句通顺,可以打印也可手写；（2）图纸描绘规整，即按工程制图要求制图，有能力的同学采用计算机制图。

三、课程设计正文

⁄,压头302mmH2O,风机流量实验室通风系统有风机一台（13KW功率,转速2900r min

3070~4300m3h⁄，风机叶片数为10，风机进气口和排气口尺寸均为∅190mm，风机外形尺寸为880×380×730mm），经实测，风机近声场噪声频谱，根据我国《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）的规定，工业企业的生产车间和实验室等作业场所的噪声标准为75dB(A)，为了改善实验室噪声污染，对该风机进行噪声控制工程设计。

一、噪声的测量与分析

1.1噪声频谱分析

A计权的频谱相应与人耳对宽频带的声音的灵敏度相当，目前A计权已被所有机构和工业部门的管理条例所普遍采用，成为最为广泛应用的评价参量。所有把测得的频带声压级转换成A计权声压级。风

机近声场噪声频谱测量结果和转换如下表：

利用总声压级计算公式计算风机的总A计权声压级：

n

)

L Aeq=10lg(∑100.1(L Pi+∆L Ai)

i=1

所以，L Aeq=93.16dB。

从图中可看出，风机的频谱峰值大致集中在250~4000Hz，而在500Hz出现频率峰值。其原因是由于风机叶片在高速旋转时与空气产生的旋转噪声所致。风机旋转噪声的主要峰值频率可由下式计算：

f=n∙z

60

=483(Hz)

式中，n—叶轮转数，2900r min

⁄

z—叶片数，该风机为10片

因此可证实500Hz频率出现的峰值和叶轮机叶片的通过频率基本一致，即风机的主要噪声是旋转噪声。

1.2风机噪声特性分析

从风机产生噪声的机理和机组向外辐射的噪声来分析，风机运转时主要产生以下几种不同类型的噪声：

（1）由于风机运转而引起的振动所造成的固体噪声。

（2）风机运转时机壳轴承节等发出的机械噪声。

（3）由于气流通过风机尺寸不一致的进出口时发生压力变化引起气体脉动而造成的气流噪声。

在上述噪声中，其中以气流噪声占主导地位，是治理的重点，其次是基座传递的固体噪声，在对风机进行噪声控制时应主要考虑这两部分的影响。

二、降噪量的确定

根据《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）中5.2.3.6生产性噪声传播至非噪声作业地点的噪声声级的卫生限制不得超过75(dB)的规定。

考虑到风机安装在实验室，根据上述噪声标准确定降噪量∆L P如下：

∆L P=93.16−75=18.16dB(A)

考虑到一定的安全额度，最终降噪量取19dB

三、风机降噪设计

3.1隔振设计

由于加工、制造和安装上的原因，风机旋转不见高速旋转时，会产生振动发出噪声。为了减小振动能量传递，降低因为振动而产生的噪声，在安装前应该对风机机座采取隔振措施。

（1）质量减振

根据风机尺寸(mm)：880×380×730，设计一个较大的混凝土基座，尺寸(mm)：1200×1200×1200，将风机安装在基座上，以减少风机振动。

（2）隔振垫

将风机与基座的接触面处安装20mm厚的橡胶垫，使风机与基座无刚性接触，以便消减振幅，从而达到消减固体声的目的。

（3）防振沟

若要达到更好的消声效果，可以在基座四周挖出防振沟，其中可以填充木屑等低廉的吸声材料，如果经济允许，可以填充吸声效果更好的吸声棉。这样就防止振动沿地面传播，从而达到更好的降噪效果。

风机基础土建具体结构可以见下图：

橡胶垫电机

隔振沟

3.2消声器设计

设计消声器首先要满足以下几点要求：

（1）声学上的要求：要有良好的消声效果，即具有良好的消声频率特性，在所在消声范围内有足够大的消声量。

（2）空气动力性能的要求：要具有良好的空气动力性能，对气流阻力要小，安装后增加的阻力损失要控制在实际允许的范围内。

（3）结构性能上的要求：消声器体积要小，重量轻，结构简单，便于加工，并且要坚固耐用。

（4）外形和装饰：除消声器几何尺寸和外形应符合实际安装空间的允许外，消声器的外形应美观大方，表面装饰应与设备的总体相协调。