消音器设计计算书
第八章消声器
一、 声波在阻性管道中的声衰减量计算 A.N别洛夫由一维理论推导出阻性直管消声器的声衰减量为
(0 )与0的关系
可见， 阻性直管消声器的消声量与吸声材料的声学性能、 气流通道周长、 气流通道截面面积以及管道长度等因素有关。 增加 L/S 可提高消声量， 对同样大小截面的管道，L/S比值以 长方形为最大， 方形次之， 圆形最小。
管内风量：Q=1200m3/h
解:
(1) 求需要降低的声压级 ⅰ.空压机频谱列入下表第一行; ⅱ.选定消声器的类型： 暂时选直管式消声器(因为D＜300mm)，其直径为d：
d 1.85
c 344 1.85 0.159m f上 4000
因为空压机排风管d=150mm,而算出来的d为159mm,(选用直径越小，对 应的上限频率越大)，所以消声器的直径可取d=150mm。
(2)片式消声器
流量大需要Ф 大，即断面大时，可选用片式消声器 片间距一般≤250mm，片的宽度可任取。
片间距愈小，声波与吸声材料接触的机会愈多，愈大
间距不变，增加片数，可增大过风断面，增加过风量
(3)折板式消声器，如下图所示
Lp 大， 阻力也大， 为了降低阻力，使1、2、3、4、5、6、7点在一直线上即可。
(4)正弦波消声器
Lp 大， 阻力相对小。
5.室式消声器，
声波进入室内多次反射，断面多次变化
Lp大， 阻力大。
适于低速进排风系统消声，通风动力大的条件下。
6. 蜂窝状消声器
每个蜂窝尺寸以小于等于300×300mm为宜。
阻性消声器的设计方法及步骤
1.确定各频带的 Lp ； 2.确定 f 上 、f 下；
消声器的分类
主要是利用吸声材料增大声阻消声器， 阻性消声器
阻性消声器的设计与消声量计算方式
阻性消声器的设计(1)确定消声量根据法规、标准及声源确定消声器所需的消声量。
在大多数情况下，消声量是以A计权声级计算。
参照相应的NR曲线，确定各倍频带或1/3倍频带需要的消声量。
(2)选定消声器的结构形式根据消声器的流量和允许的流速大小(一般情况下，流速控制决定于阻力要求和消声器消声量要求)，确定所需要的通流面积，然后根据通流面积的大小来选定消声器的结构形式。
按照一般的常规设计，通道的当量直径小于300mm 时，可选用单通道直管式;当通道当量直径大于300mm而小于500mm时，应在通道中加设吸声层或吸声芯，消声器的有效通流面积要扣除吸声层或吸声芯所占面积，以避免由于流速增加而引起的不良影响;当直径大于500mm时，当考虑采用片式、蜂窝式等其他形式的消声器。
(3)选用吸声材料吸声材料声学性能的好坏是决定消声器声学性能的重要因素。
除首先考虑其声学性能外，还需考虑消声器的实际使用条件。
在高温、潮湿、有腐蚀气体等特殊环境中使用的消声器，应考虑吸声材料的耐热、防潮、抗腐蚀性能。
(4)决定消声器长度在通道截面确定后，增加消声器的长度可以提高消声量。
消声器的长度主要根据声源强度和具体的降噪要求决定，还应注意现场有限空间所允许的安装尺寸。
(5)选择吸声材料的护面结构由于消声器中一般要通过具有一定流速的气流，所以必须采用护面结构固定和保护吸声材料。
XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器 XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器为圆形。
其中XW-Ⅲ型是单空腔结构，XW-Ⅳ型是双空腔结构。
XW-Ⅲ型消声量为15-20dB(A), XW-Ⅳ型消声量为20-25dB(A)。
XW-Ⅲ型.Ⅳ型消声器压力损失10-40Pa（风速5-15m/s）。
有效长度L=2m，安装长度L1=2.16m。
XW-Ⅲ型微穿孔板消声器结构外形图XW-Ⅳ型微穿孔板消声器结构外形图XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器系列规格表序号法兰内径d（mm）外形尺寸D（mm）风量m3/h XW-ⅢXW-Ⅳ1 100 300 400 2202 150 350 450 5403 200 400 500 8904 250 450 550 14005 300 540 640 18506 350 620 720 28807 400 700 800 35908 450 750 850 45509 500 820 920 562010 550 870 970 711011 600 1000 1100 810012 650 1080 1180 900013 700 1140 1240 1102014 750 1190 1290 1250015 800 1240 1340 1440016 850 1290 1390 1380017 900 1400 1500 1824018 950 1450 1550 19900Z型轴流风机消声器主要用于降低轴流风机噪声，在各类工业、民用、公共建筑工程的进风、排风及矿井通风降噪工程中有广泛应用。
放空消声器计算书
一、已知参数:0.101MPa 3Mpa 339K 0.584m 3/kg 质量流量1618
Nm3/h 2087.22kg/h
450mm 气体密度ρ：
1.29kg/m3二、放空口噪声声压级
162.072783429.7029703
三、消声器参数和消声量计算0.5284.61306076851.584
0.8363520.4415940.2331620.123109P2
P3
P4P5P6633.846971200.4677452273.6134306.0868155.465S1
S2S3S4S5最后一级节流孔板的消声量
24.93191dB(A)
节流板的孔心距取5～1O倍孔径以上，以避免蒸汽扩散后再汇合成大的喷注而产生混合喷注噪声。
最后一层孔板的节流孔直径不宜大于4mm。
2、放空阀前压力接近大气压时，宜选用阻性消声结构；
压降比
所需的节流降压级数N
取整数每一级节流孔板后的压力(Mpa)每一级节流孔板的流通面积(cm2)1、放空阀前压力较高时，宜选用小孔喷注抗性消声和阻性消声复合结构， 消声器的出口压力须在0.185MPa以下；
排气就成为阻塞排空，这时排放口流速达到声速，放空噪声的声功率级符合著名的八次方定律，可得在喷射口90。
方向，离喷口l米处的声压级为：R=P 1/P B
放空阀后气体比容V:
气体流量Q:
放空管直径D:
当放气阀的背压，即消声器的人口压力高于临界压力(P L ／P B ≥ 1.893)时，放空消声器计算书
大气压力P B :
消声器入口压力P 1:
气体温度T:。
【精品】消声器设计
噪声污染控制工程设计说明1．0原始资料1．1环境噪声的基本情况某厂一大型离心风机位于工业厂场附近、距风机出口左侧100m处有一座办公楼，右侧及前方为菜地。
由于出气口噪声很高，影响工程技术人员及人们的工作效率；另外，风机房内噪声也很高，但操作者经常呆在隔声间内，故机壳和电机的噪声危害不大，可以不予考虑。
鉴于上述情况，可对排气噪声采取控制措施。
风机、办公楼的平面布置图如图1-0。
图1-0：风机、办公楼的平面布置图在办公楼窗前1m处测得的环境噪声如下表所示：1．2离心风机的基本情况大型离心风机K2－73－02No32F风机的性能参数：功率为2500kw，风量为9500 m3/h，风机叶片数＝12，转数n为600r/min。
出风口为直角扩散弯头，出口呈3 m×3 m的正方形。
在风机排风口左侧45°方向1m处，测得A声级为109dB，其倍频带声压级如下表所示。
1．3有关标准和设计规范说明本设计重所参考的标准同设计规范均以《工业企业噪声设计规范》GBJ87-85、《城市区域环境噪声标准》GB3069-2008为基准。
1．4设计任务1)设计一消声器使得风机排风口左侧45°方向1m 处的A 声级降为75dB 。
2)根据环境标准的要求，检验在办公楼窗前1m 处，根据所采用的消声器能否满足该功能区的声环境要求。
2．0消声器的设计计算2．1消声器的选择阻性消声器是利用气流管道内的不同结构形式的多孔吸声材料吸收声能来降低噪声的消声器。
片式消声器适用风量大，结构简单，中高频消声性能优良，气流阻力也小。
从本设计的风量Q=9500m 3/h 、频率来看，可选定片式的阻性消声器。
2． 2消声量的计算根据ISO 提出的用A 声级作为噪声评价标准，当A 声级Lp 大于75dB （A ）时：5575570Lp NR NR Lp dB=+=-=-=因为 所以根据NR ＝70查NR 曲线，找各倍频处的声压级，将结果写于噪声设计表的第二行 2．3消声器的面积与通道结构的确定根据设计数据气流速度宜小于8m/s,所以本设计选取V=6m/s 消声器的总面积：m V Q S 44.0636009500=⨯==设计选用3个通道，则单个气流通道面积S 1：m 147.0344.0n S S 1===2 根据经验片式消声器的片距宜取100～200mm ，片厚宜取100～150mm,在本设计中设片距b 1＝110mm 、片厚b 2＝150mm 。
声环境学院：阻性消声器的设计
声环境学院：阻性消声器的设计阻性消声器具有结构简单、对中高频消声效果良好等特点，因此，在实际工程中被广泛采用。
常用的有直管式与片式两种。
1.直管式消声器在直管(方管或圆管)内壁装贴吸声材料，就是一种最简单的直管式消声器，如图14-31 (a)，(b)。
图14-31阻性消声器这类消声器的消声量可按下式进行计算SPlL )(αϕ=∆ dB (14-24)式中：L ∆——消声量，dB ；()a ϕ——消声系数，它与阻性材料的吸声系数有关，通常取表14-12所示数值；p ——通道有效断面的周长，(2a+2b 或d π)m ；l ——消声器的有效长度，m ；S —气流通道的横断面面积，m 2。
表14-12 消声系数)(a ϕ与吸声系数0α的关系上式反映了如下规律：吸声材料表面积和材料吸声系数越大，气流通道的有效面积越小，消声量就越大。
【例题14-4】 设在断面尺寸为400mm×600mm 管道内壁，装厚度为50mm 的吸声材料，该材料对250Hz 的0α＝0.5。
如该频率所需的消声量为8dB ，求所需消声管道的长度。
[解] 参看图14-30，根据条件有： a ＝0.4—2×0.05＝0.3m 。
b ＝0.6—2×0.05＝0.5m P ＝2a+2b ＝1.6mS ＝0.3×0.5＝0.15m 2 查表得 ()a ϕ＝0.75，根据式14-24计算得0.16.175.015.08=⨯⨯=l m实际上，消声系数不仅与材料的吸声系数有关，它还与材料(结构)的声阻抗率、吸收频率以及通道断面积等因素有关。
当吸声系数较大、频率较高、通道断面较大时，理论计算的误差较大，一般较实测值高。
持别是通道断面较大时，高频声波以窄声束形式沿通道传播，致使消声量急剧下降。
如将消声系数明显下降时的频率定义为上限失效频率f c ，则Dcf c 8.1= Hz (14-25) 式中：c ——空气中的声速，m/s ；D ——通道断面边长平均值，m;如断面为矩形，则为(a+b)/2；如为圆形即为直径。
消声器设计
当 l(2 n 1 )/4(n0 ,1 ,2 ..， ..)
k l2 n 1 /2 ， sikn l1 Tm L a1 x l0 g 11 4(m m 1)2
当
ln/2(n0,1,2..， ..)
k ln， sikn l0 Tm Li n0
本 8.4.1 扩张室消声器（膨胀式消声器）
对这三方面的性能要求，应根据具体情况做具体分析，并有所侧重。
本 8.2 消声器的分类和消声机理
讲
内 消声器类型很多，按其降噪原理主要有如下几种类型：
容
➢8.2.1 阻性消声器 ➢8.2.2 抗性消声器 ➢8.2.3 复合式消声器 ➢8.2.4 微穿孔消声器 ➢8.2.5 喷注型消声器
本 8.2 消声器的分类和消声机理
因此，有：ΔL3＞ΔL2 ＞Δ L1。
即：管道截面面积一定时，截面为矩形管道的声衰减量最 大，截面为圆形管道的声衰减量最小。
本 8.3.2 阻性消声器的高频失效频率
讲
内 在单通道直管消声器中，高频声随着通道面积的增大消声 容 效果显著下降。由于频率超过一定的数值，不符合平面波
传播规律，窄束传播的声波不与吸声材料接触，消声效果 下降。 当声波波长小于通道截面尺寸一半时，消声效果下降，将 这一频率称为高频失效频率。其经验公式：
讲
内 消声原理：利用微穿孔板吸声结构制成的消声器。
容
包括的形式：单层微穿孔板、双层微穿孔板等。
消声的频率特性：具有低、中、高频的宽带消声性能。
适用范围：适于高温、潮湿，有水、有油雾及特别清洁 卫生的场合。
本 8.2.5 小孔喷注消声器
讲 内
消声原理：不是在声音发出后进行消除，而是从发生机
容 理上使干扰噪声减小。喷注噪声值频率与喷口直径成反
小孔消音器设计计算
1 6.46
2 7.96
3 8.9
公式来源 小孔消声器单孔流计算 上海化工设计院
单个小孔流量 消声器内驻压 kg/h 46.3018386 Mpa 0.3
环境压力 kPa 0.88
小孔直径 mm 6
按公式1校核的流量 t/h 335.8957916
适用压力＞400kPa,孔径0.7-3mm,孔中心距6.5-12.5mm
公式来源 小孔消音器开孔面积计算 北京劳动保护研究所
开孔面积 cm² 2051.16
介质排放系数 排放气体质量流量 消音器入口比容 消音器入口压力 消音器入口温度 —— 13.50 t/h 150.00 m³/kg 0.95 MPa 0.30 ℃ 350.00
通流截面系数 —— 1.80
按此式计算结果可保证背压升高控制在9%以内，排气量的影响在5%以下。
公式来源 小孔消声器单孔流量计算 水电部华东电力设计院
单个小孔流量 喷注气体压力 kg/h 43.26 MPa 0.30
喷注气体温度 ℃ 350.00
小孔直径 mm 6.00
系数，按下表选用 按公式1校核的流量 —— 10.00 t/h 313.86
d(mm) 系数
0.7 5.75
0.8 6
0.9 6.21
消音器计算说明书
消音器计算说明书位号：HX-6465计算书一、以知数据以知设计参数名称流量（kg/hr）温度(℃)压力(kg/cm2g)蒸汽消声器41371170.1以知声频率带功率级二、设计计算结果1、根据声率级表格数据可知；该噪音源八个倍频带总声压级为90dB（A)。
根据相关环保卫士标准，我们需要将消声器后A声级降到85dB（A)以下。
所需消音量如下：△LA=90-85=5dB(A)；及消声器最低消音量不得小于5dB（A)。
消声片长度我们设计为L=1.0m；根据△LAo=ψ×a o×（P/S）×L△LAo=1.2×0.8×（1.33/0.085）×1=18.4dB(A)＞5dB(A)。
消声后：△Lo=90-18.4=71.6dB(A)故消音量满足设计要求。
2、消声器外筒钢板采用5mm厚的钢板；根据质量定理可以计算出隔音量为28dB（A)；28dB（A)＞5dB(A)满足消声器设计要求。
3、消声器上限频率：消声器通道宽度我们设计为0.15m,经计算消声器上限截止频率为3594H Z。
倍频带为4000~8000的声功率为80dB（A)＜85dB（A)；故消声器宽度符合设计要求。
4、消声器下限频率：吸声片宽度我们设计为0.1m,经计算消声器下限截止频率为78H Z。
计算发现消声器对频率低于78H Z倍频带消音效果稍差；但是我们可以通过提高消声器的整体消音量（18.4dB(A)）来满足低频消音量的要求。
5、气体流速对消声量影响：消声器总流通面积为0.17m2,计算流速为10.8m/s。
△Lo"=△Lo(1+M)-2△Lo"=71.6(1+0..032)-2=72.8dB(A)。
△Lo"＜85dB(A)故消声器满足设计要求。
位号：HX-6402计算书一、以知数据以知设计参数名称流量（kg/hr）温度(℃)压力(kg/cm2g)蒸汽消声器63406229.60.5以知声频率带功率级二、设计计算结果1、根据声率级表格数据可知；该噪音源八个倍频带总声压级为90dB（A)。
煤气化装置消音器的计算
环境保护已成为当今世界各国政府与人民的共同行动和主要任务之一。
我国则把环境保护宣布为中国的一项基本国策，并制定和颁布了一系列环境保护的法律、法规，以保证这一基本国策的贯彻执行。
在化工装置中随着噪音污染的日益严重，消除噪音污染已经成为刻不容缓的问题。
排气放空噪音一般都是由高速气流流动的不稳定性所产生，流动的气流一般具有高温、高压、高流速的特点，它是化工、冶金等工业生产中的重要噪声源，其排放的噪音具有强度大、频谱宽且噪音影响范围大的特点。
消音器是一个直接放空设备，但它又是一个很危险的管道设备，它实际与安全阀一样，在化工装置中起着非常重要的作用，因而消音器的计算是不可忽略的问题。
1 消音器的分类1.1 消音器的设计程序消音器的设计程序见图1。
噪声源使用条件噪声源现场调查及特性分析了解环境特点，选定噪声控制标准确定受声点允许的噪声级和各频带声压级验算其消声效果（上下截止频率的检验、消声器的压力损失、实际消声效果）设计合适的消声器计算所需消声量设备的空气动力特性图1 消音器的设计程序1.2 消音器的分类安装在管道中或进、排气口上的消音器，能让气流通过，对噪音具有一定的消减作用。
消音器类型很多，按其降噪原理主要有如下类型：阻性消音器、抗性消音器和阻抗性复合式消音器、微穿孔板消音器和扩散性消音器。
消音器的结构性能指它的外形尺寸、坚固程度、维护要求、使用寿命等，它也是评价消音器性能的一项指标。
具体来讲，对于一个好的消音器要有五方面的具体要求：（1）声学性能要求。
具有高的消音值和宽的消音频率，即在所需的消音频率范围有足够大的消音量；（2）空气动力性能要求。
消音器的气流阻力小，安装消音器后所增加的阻力损失，要控制在实际容许的范围内；（3）机械结构性能要求。
体积小，重量轻，结构简单，便于加工，安装和维修；（4）外形和装饰的要求。
符合实际安装空间的需要，美观大方，表面装饰与设备相协调；（5）价格费用要求。
价格便宜，使用寿命长。
消声器声学计算书
81 -23 25 -7 27 22 3 48.6 118 14 25 -15 24 0.1 0 49 68
163 -28 28 -7 27 20 3 43.2 235 -3 28 -15 10 0.1 0 43 65
326 -32 32 -7 27 20 3 41.2 471 -15 32 -15 2 0.1 0 41 63
6.1 Nstr=fmde/v 气流噪声 Lw=Lwc+10lg⊿ f+30lgde+50lgv 6.2 Lwc 6.3 10lg⊿f 6.4 30lgde 6.5 50lgv 6.6 Lw=6.2+6.3+6.4+6 .5 无内衬长方形 6.7 弯头 6.8 噪声总和 7.1 Nstr=fmde/v 送 风 口 散 流 器 的 噪 声 7.2 Lwc 气流噪声 Lw=Lwc+10lg⊿ f+30lgde 7.3 10lg⊿f 7.4 30lgde 7.5 Lw=7.2+7.3+7.4 7.6 S=0.1 7.7 ⊿L按风口在 7.8 气流噪声总和
弯 头 的 噪 声
噪声自然衰减 气流噪声总和
2.1 Lwc 10 2.2 50lgv 28 气流噪声 2.3 10lgS 2 过直 Lw=Lwc+50lgv+10 -5 2.4 修正值 管风 lgS+修正值 2.5 道的 34 Lw=2.1+2.2+2.3+2 噪声 .4 查表每m衰减 0.03 2.6 噪声自然衰减 量 2.7 总衰减量 1.3 53.7 2.8 噪声总和 噪声总和 3.1 Nstr=fmde/v 3.2 Lwc 3.3 10lg⊿f 3.4 30lgde 3.5 50lgv 3.6 Lw=3.2+3.3+3.4+3 .5 3.7 S1/S2 3.8 气流噪声总和 4.1 根据经验 4.2 气流噪声总和 18 -3 16 0 28 41 3 51 8 43
消声器计算器范文
消声器计算器范文消声器是一种用于降低噪声的装置，可以用于汽车排气管、发电机排气管、工业机械排气管等以减少噪音污染。
消声器的设计是根据声学原理和工程实践进行计算的。
在本文中，我们将介绍消声器的基本原理和计算方法。
消声器的原理是利用声学吸声材料和声学反射原理来减少噪声传播。
声学吸声材料可以将声波的能量转化为热能，从而减少声波的反射和传播。
而声学反射原理是通过改变声波的传播方向和衰减程度来达到降低噪音的效果。
消声器的计算主要包括两个方面：一是管道尺寸的计算，二是吸声材料的选择和计算。
首先，计算管道尺寸需要考虑声波的频率和波长。
常见的声波频率范围是20 Hz到20 kHz，对应的波长范围是17 m到17 mm。
根据波长的大小，可以选择适当的消声器尺寸。
一般来说，消声器尺寸应大于声波波长的十分之一，以确保消声器对声波有较好的衰减效果。
其次，选择和计算吸声材料需要考虑材料的吸声系数和厚度。
吸声系数是指材料吸收声波能量的能力，常见的吸声系数范围是0到1、吸声系数越大，说明材料对声波的吸收能力越强。
根据声波频率的不同，可以选择不同吸声材料。
例如，对于低频声波，通常选择厚度较大的吸声材料，比如玻璃纤维棉或岩棉。
而对于高频声波，可以选择厚度较小的吸声材料，比如海绵或泡沫塑料。
在实际计算中，可以使用声学软件进行消声器的设计和优化。
这些软件根据声学原理和模型，可以模拟声波在消声器中的传播和衰减情况。
通过调整吸声材料的参数和消声器的尺寸，可以得到最佳的消声效果。
除了上述基本原理和计算方法，消声器的设计还需要考虑其他因素，例如材料的耐高温性、耐腐蚀性，以及消声器的结构强度和安装方式等。
总之，消声器是一种有效降低噪声的装置，通过合理设计和计算可以达到较好的消声效果。
通过考虑声波的频率、波长和吸声材料的特性，可以选择和计算合适的消声器尺寸和材料。
加上使用声学软件进行模拟和优化，可以实现消声器的最佳设计和效果。
消声器估算公式
倍频带 Hz 倍频带消声 dB 消声后噪声值 dB
63 1.1
57.9
125 1.2
61.8
250 4.0
62.0
500 8.5
73.5
1k 11.9 65.1
2k 10.8 67.2
4k 10.1 63.9
8k 8.3
55.7
3）风机选型A计权噪声值
A计权 dB(A):
83.9
4)消声器消声后A计权值
A计权 dB(A):
73.9
5）消声器消声量估算
-10.0 dB(A)
备注：本估算公式在消声器通道宽不大于0.2m的情况下可不考虑 由于上限失效频率带来的消声性能的影响，并且仅适用于120片厚， 容重为32kg/m3的阻性片式玻璃棉消声器！
1、输入项目
1)机型：
机型高 10
机型宽 13
2)消声片长：
3)消声器片距：
4)消声器片厚 4）风机选型噪声
倍频带 Hz 噪声 dB
0.7 m 0.25 m 0.12 m
备注：片距指的是消声器中心距，不是指消声片之间的通道宽度。
63
125
250
500
1k
2k
4k
8k
59
63
66
82
77
78
74
64
2、结果输出项
第三章消声器的设计与计算17
第三章消声器的设计与计算17本章将详细介绍消声器的设计与计算方法。
消声器是用于降低噪音和减少振动的装置，广泛应用于各种场合。
正确设计与计算消声器是保证其有效性和可靠性的关键。
本章旨在通过介绍相关的理论知识和计算方法，帮助读者更好地理解和应用消声器。
消声器是一种能够减少或消除噪音的装置。
它通过一系列工艺和设计原理来降低噪音的传播或抑制噪音源的产生。
消声器被广泛应用于各个领域，包括工业设备、交通工具、建筑物等。
消声器可以根据其使用方式和结构特点进行分类。
下面介绍几种常见的消声器类型：隔声型消声器：隔声型消声器通过设置隔音屏障来隔离噪音源和环境，阻断噪音的传播路径。
常见的隔声型消声器有噪声围挡、隔音墙等。
吸声型消声器：吸声型消声器利用吸声材料吸收噪音的能量，将其转化为热能或其他形式的能量。
常见的吸声型消声器有吸音板、吸音棉等。
反射型消声器：反射型消声器通过改变噪音的传播方向和路径来减少噪音的传播。
常见的反射型消声器有声屏障、反射板等。
惰性型消声器：惰性型消声器利用惰性材料的高密度和刚性来阻止声波的传播。
常见的惰性型消声器有消声罩、消声罩壳体等。
这些消声器类型有着不同的适用场景和设计原则。
在实际应用中，根据具体的噪音问题和需求，选择合适的消声器类型可以达到最佳的噪音控制效果。
3.2 消声器的设计原理本节将详细介绍消声器的设计原理和关键要素。
消声器是一种能够降低噪音级别的装置。
其设计原理基于声学和工程学的理论，旨在减少噪音的传播和反射。
下面将介绍消声器设计的关键要素：噪音特性分析：在设计消声器之前，需要先了解噪音源的特性，例如频谱成分、声压级等。
通过分析噪音的特点，可以选择合适的消声器类型和参数。
声学吸声材料：消声器中常使用吸声材料来减少噪音的反射。
吸声材料的选择应考虑其吸声性能、耐久性和成本等因素。
腔体设计：消声器通常包含一个或多个腔体。
腔体的设计要考虑空间限制、噪音源位置和消声效果等因素。
合理的腔体设计可以使消声器更有效地消除噪音。
消音器设计计算书
消音器设计计算书由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。
因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。
消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h；噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。
一、设计原理。
复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。
1. 小孔喷注消音器小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）；根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。
从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。
一般选用直径1~3mm的小孔为宜。
2.节流降压消音器节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。
根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。
这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。
由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。
消音器
F 理论计算公式： L 0 l S 其中：F－消声器气流通道断面周长，m； S－消声器的气流通道截面积，m2； l－消声器的有效长度，m； Ψ(α0)－与材料的吸声系数有关的消声系数。
H.J. 赛宾 L 1.03 1.4 F l S 经验公式： 降噪量与材料吸声性能 和周长/截面比有关。
8.5.3 扩散消声器
通常还要求在后车轮轴线的前面的消音容积要达到发动机容积的两倍以上。
消音器越靠近发动机消音效果越好
低频噪声
高频噪声
旁支管的截面积与主管截面积的比值m 波长管的长度
8.4.2 共振式消声器
1. 消声原理：
利用共振吸声原理，在声波的作用下，管壁空气柱产生振动，振动时，气 柱与腔口壁摩擦使一部分声能转化为热能而耗散；同时由于声阻抗的突变 而使声波发生反射和干涉现象，导致声能衰减。当系统固有频率与声波频 率发生共振时，消耗声能最多，消声量最大。
2. 消声量的计算：
式中：c－声速ms-1； －消声器通道截面当量边长m(圆形管道为 D 直径；矩形管道为边长平均值，其他管道取面积的开方值 )。将大风量粗 管道应设计成多通道。 在直通管道消声器内气流再生噪声的估算公式为：
Lz 18 2 60lg
8.4.1 扩张室消声器（膨胀式消声器）
1. 消声原理：
8.3.2 阻性消声器的高频失效频率
在单通道直管消声器中，高频声随着通道面积的增大消声效果 显著下降。由于频率超过一定的数值，不符合平面波传播规律， 窄束传播的声波不与吸声材料接触，消声效果下降。 当声波波长小于通道截面尺寸一半时，消声效果下降，将这一 频率称为高频失效频率。其经验公式：
f c 1.85c / D
消音器计算书
消音器计算书由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。
因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。
消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h；噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。
一、 设计原理。
复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。
1. 小孔喷注消音器小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）；根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。
从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。
一般选用直径1~3mm的小孔为宜。
2.节流降压消音器节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。
根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。
这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。
由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。
第五章 共振式消声器设计
第五章 共振式消声器设计共振腔消声器的设计设计共振腔消声器，应根据实际的消声要求，首先确定共振频率和某一频率的消声量 ( 倍频程或 1/3 倍频程的消声量 ) ，再用公式计算或查表的方法求出相应的 K 值。
当 K 值确定后，就可以考虑相应的 G 、 V 和 S ，使之达到 K 值的要求。
以上分析中 ，由此得到消声器的空腔容积为， (8.3.42) 而消声器的传导率为:(8.3.43) 式中通道截面 S ，通常由空气动力性能方面的要求来决定。
当管道中流速选定以后，相应的通道截面也就确定下来。
在条件允许的情况下，应尽可能地缩小通道截面积 S ，以避免消声器的体积过大。
一般地说，对单通道的截面直径不应超过 250 毫米 。
如果流量较大时，则需采用多通道，而每一个通道宽度取 100~200 毫米 ，并且竖直高度取小于 共振波长的 1/3 为宜。
当通道截面积 S 确定以后，就可利用上述公式，求出相应的 V 和 G 。
当共振腔消声器的体积 V 和传导率 G 确定以后，就可以设计消声器的具体结构尺寸。
对于某一确定的共振腔体积 V ，可以有多种的共振腔形状和尺寸，对于某一确定的传导率 G ，也可以有多种的孔径、板厚和穿孔数组合。
因此，对于确定的 S 、 V 和 G ，可以有多种不同的设计方案。
在实际设计上，通常根据现场情况和钢板材料，首先确定几个量 ( 如板厚、孔径和腔深等 ) ，然后再计算其它参数。
为了使消声器的理论计算值与实际结果值一致，在考虑设计方案时，应注意以下条件：(1) 共振器的几何尺寸应小于共振频率波长 λr 的 1/3 。
当共振频率较高时，此条件不易满足，这时不能将共振器看成为一个集中参数系统，而应考虑声波在空腔内的传播特性。
(2) 穿孔位置应集中在共振消声器的中部，穿孔范围应小于λr /12。
相邻各孔之间的孔心距一般应取孔径的5倍。
当穿孔数目较多时，穿孔范围集中在λr /12内与孔心距大于孔径 5 倍这两个要求，往往发生矛盾。
煤气化装置消音器的计算
煤气化装置消音器的计算韩宝玲【摘要】随着污染的日益严重,环保逐渐成为目前各行各业的主要话题.在化工行业,噪音污染已经被列为同大气污染和水污染并列的三大污染之一,因而消除噪音污染成为化工行业的重中之重.消音器作为消减气流噪声、利用吸音材料消音的装置被广泛用于化工行业.以煤气化空分装置超高压氮气系统消音器为例,针对消音器的计算,进行了详细的分析,研究了消音器的外形尺寸,直径和长度对消音量的影响,介绍了消音器的计算方法.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2018(044)009【总页数】2页(P84,102)【关键词】环保;消音器;计算方法【作者】韩宝玲【作者单位】惠生工程?设计中心配管室,上海 201210【正文语种】中文【中图分类】TQ545环境保护已成为当今世界各国政府与人民的共同行动和主要任务之一。
我国则把环境保护宣布为中国的一项基本国策，并制定和颁布了一系列环境保护的法律、法规，以保证这一基本国策的贯彻执行。
在化工装置中随着噪音污染的日益严重，消除噪音污染已经成为刻不容缓的问题。
排气放空噪音一般都是由高速气流流动的不稳定性所产生，流动的气流一般具有高温、高压、高流速的特点，它是化工、冶金等工业生产中的重要噪声源，其排放的噪音具有强度大、频谱宽且噪音影响范围大的特点。
消音器是一个直接放空设备，但它又是一个很危险的管道设备，它实际与安全阀一样，在化工装置中起着非常重要的作用，因而消音器的计算是不可忽略的问题。
1 消音器的分类1.1 消音器的设计程序消音器的设计程序见图1。
图1 消音器的设计程序1.2 消音器的分类安装在管道中或进、排气口上的消音器，能让气流通过，对噪音具有一定的消减作用。
消音器类型很多，按其降噪原理主要有如下类型：阻性消音器、抗性消音器和阻抗性复合式消音器、微穿孔板消音器和扩散性消音器。
消音器的结构性能指它的外形尺寸、坚固程度、维护要求、使用寿命等，它也是评价消音器性能的一项指标。
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消音器设计计算书
由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。
因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。
消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h；
噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。
一、设计原理。
复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。
1. 小孔喷注消音器
小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移
到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）；
根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。
从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。
一般选用直径1~3mm的小孔为宜。
2.节流降压消音器
节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。
根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。
这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。
由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。
同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小，小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄，这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。
消音器入口处的压力通常是给定的，当排放压力较高时，为了取得所需的消声值，经过几次节流降压，使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计；通常情况下，节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降，设节流孔板级数为n，临界压力比为q (q＜1) ，可得：
n
P P q
（1）后前
根据气体状态方程、连续性方程和临界流速公式，由资料可
知节流装置的通流截面，可按下式计算：
113.4S μ= （2）
式中: S1为节流面积（cm 2）;
G 为排放气体的质量流量（t/h ）；
V1为节流前气体的比容(m 3/kg)，
P1为节流前气体的绝对压力（kg/ cm 2）；
μ为保证排汽量的截面修正系数，通常取1.2~2.0，
二、 结构设计
根据上述原理，经综合分析，本消音器考虑采用节流降压与小孔喷注相结合的结构，首先为保正小孔喷注有良好的消音效果，据资料[2]上的经验数据表明，将小孔喷注层的驻压确定为5~10kgf/cm 2，则小孔喷注将获得较好的效果；再根据预定的小孔喷注层的驻压及[1]式，就可确定消音器节流降压所需要的级数。
1）节流前后的降压比q 值的确定
节流前后的压降比q 值的取值，对高压排放的节流降压装
置，通常按临界状态或亚临界状态设计；根据资料[1]，临界状态下，过热蒸汽的压降比为q=0.546，q 值过大，各级压力降低缓慢，所需节流级数增多，致使消音器体积增大；q 值过小，不能有效地把流速控制在临界流速下，仍会产生强烈的激波噪声，会使消音器的性能下降。
由于本消音器的气源压力较高，按接近临界状态选取各级压强比，经查阅有关资料，按亚临界状态设计
比按临界状态设计的的消音效果好，因此本设计采用亚临界状态设计，取q=0.45；取小孔喷注层的驻压为8.1kgf/cm2，则根据[1]式，需要的节流孔板级数为n=2。
2）节流降压层及小孔喷注层开孔面积及参数的确定
根据科学院声学研究所的研究证明，只有当小孔总面积与排气管截面积之比为1.6时，才能使排气管排气无阻，因此修正系数μ取1.66；由式（2），根据给定的设计参数，通过计算第一级节流孔板的通流面积为S1=7.65 cm2，为了便于实际加工而不影响消音器性能，本设计的穿孔直径取为d=6mm，即得第一级穿孔数N1=27个，实取28个；在计算出第一级节流孔板通流面积S1后；由于各级降压后汽体温度可考虑为近似保持不变（气流在消音器器中流动，流速很高，气体来不及与外界发生热交换即排出），则其它各级的计算与第一级相同，各级计算结果列表如下：
各级节流降压小孔喷注复合消音器设计参数
3）消音量的计算
㈠、根据资料（3），节流降压的消声量按下式计算
3
101210
3.7()10lg p p L k np p -= 式中k----- 经验修正系数，取0.9±0.2；取0.9
P 1-------消音器入口前排气压力kg/cm 2，取40 kg/cm 2 p 0-------环境大气绝对压力kg/cm 2，取1.033kg/cm 2。
n-------节流级数。
则310210
3.7()10lg p p L k np p -==10×0.9×lg 323.7(40 1.033)240 1.033⨯-⨯⨯=16.4dB ㈡、小孔喷注消音器辐射的消声量，根据资料（3）按下式计算： 227.530lg 27.530lg3L D =-=-⨯=27.5-1
4.3=13.2 dB
其中：D 为小孔孔径mm 。
通过上述计算本消音器经节流降压及小孔喷注消音后的消声量为VL=VL 1+VL 2=16.4+13.2=29.6dB
则消音器的排放噪声110 dB 减去消音器的消声量，尿素CO 2压缩机的主蒸汽排放噪声经消音器消声后产生的噪声为80.4dB ，小于国家环保的规定，因此本消音器的设计满足现场实际的需要。
总之，由于本人对消音器的设计还缺乏经验，虽然理论上计算满足了生产实际的要求，是否能达到理论上的计算结果，还有待消音器实施安装后经实践的检验。