管道消声中的阻抗复合式消声器的设计.docx

管道消声中的阻抗复合式消声器的设计解用明 于新民 刘灵灵(胜利石油管理局检测中心 ,东营257000)摘要 本文阐述了阻抗复合式消声器的消声特性及消声器的设计步骤 、方法 , 旨在通过对管道噪声特性的分析 ,进行合理的消声设计 ,以求达到最佳消声效果 。关键词 管道消声 噪声 消声器设计管道噪声 , 管道消声中的阻抗复合式消声器的设计 解用明 于新民 刘灵灵(胜利石油管理局检测中心 ,东营 257000) 摘要 本文阐述了阻抗复合式消声器的消声特性及消声器的设计步骤 、方法 , 旨在 通过对管道噪声特性的分析 ,进行合理的消声设计 ,以求达到最佳消声效果 。 关键词 管道消声 噪声 消声器设计 管道噪声 , 是工业生产中常遇到的一种噪 声源 。火电厂的锅炉排气 , 炼铁厂制氧排空气 体 , 以及风机进 、出气口等产生的噪声十分强 烈 , 不仅危害职工身体健康 , 而且严重污染周 围环境 。因此 , 治理管道噪声是一项非常重要 的劳动卫生工作 。 气体一般通过管线上的排气口排入空中 。 排气时由于高速气流与周围空气发生急剧混合 , 使大气扰动 , 辐射强的噪声。在排气口附近 1 m 处噪声可达 100～150 dB ,噪声影响十分严重。 在排气口上安装适当的消声器是治理管 道噪声常用的方法 。阻抗复合式消声是把阻性 与抗性两种消声原理 , 结合具体的噪声源特点 和现场情况 , 通过不同的方式恰当地进行组 合 , 就可设计出不同结构形式的复合消声器 来 。如图 1 为阻抗复合式消声器简图 。 由于阻抗复合式消声器在低 、中 、高 、宽频 带都有较好的消声效果 。因此 , 在宽频带噪声 治理得到广泛应用 。 某厂 L GA40/ 3500 风机、风量 Q = 65 000 m3 / H、 风压 P = 600 Φ = 90 mm mmH2 O 、转数 n = 880 r / mi n 、 在距排气口 1 m处测得风机噪声分布图如下: 120 110 声 压 级 dB 100 90 90 80 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 频率 Hz 风机噪声分布图 图 2 由图 2 可以看出从低频 63 HZ 到高频 8 kHz 噪声全部超标 。在 500 Hz 处噪声值最大 。 在噪声设计时 , 以 500 Hz 为消声抗性部分的最 大消声频率 。 中华人民共和国《工业企业噪声卫生标 准》规定工作地点场所噪声标准为 85 dB ( A) 。 因此阻抗复合式消声器在中 、低频带的消声量 应大于 : 104 - 85 = 19 dB , 在高频带消声量应大 于 : 96 - 85 = 11 dB 。这个消声器的抗性消声部 分可采用由两节不同扩张室串联组成 , 主要用 于消除风机低 、中频噪声 。 图 1 阻抗复合式消声器简图 L1 节消声器内衬玻璃棉插入段分别为 1/ 4L1 , L2 节消声器内衬玻璃面插入段左为 1/ 2L2 右为 1/ 4L2 100 104 96 94 95 98 93 ·50 ·劳动保护科学技术1998 年第 18 卷第 6 期第一节扩张室消声器的设计( 1) 由频率图分析得知扩张室最大消声频 ·50 · 劳动保护科学技术 1998 年第 18 卷第 6 期 第一节扩张室消声器的设计 ( 1) 由频率图分析得知扩张室最大消声频 率为 500 Hz 。 由公式 :L = C/ ( 4f max) C —声速 340 m/ s ; L —消声器长度 = 扩张室长度 ; fmax —最大消声频率 500 Hz 。 可得第一节扩张室的长度 : L1 = 340/ ( 4 ×500) = 0. 17 m (2) 根据扩张室消声器最大消声量 19 dB(A) ,参 照图 3 选取扩张比 m 为 20。 ΔLMaX 为最大消声量 两节消声器串联预计在低 、中频范围内应有 20 dB 以上的消声值。 3 消声器的阻性部分设计 消声器的阻性部分设计在扩张室的插入管 上 , 这样既不增加整个消声器的长度 , 又不影响 扩张室的插入管作用 , 在两节扩张室的四段插入 管上 , 全部衬贴上超细玻璃棉吸声层 , 总长如图 1 :L3 = (1/ 4 + 1/ 4) L1 + (1/ 2 + 1/ 4) L2 = 1 097 mm ,衬 贴方法是在插入管上开Φ6 mm 孔 , 孔心距为 11 mm 正方形均布 , 然后贴上一层玻璃布 , 最后 填充 50 mm 厚玻璃棉作吸声层 , 对吸声材料护面 是为了防止被气流吹走。 消声量计算采用玻璃棉系数φ(20) 为 0155 1 公式 : ΔL =φ(20) ·P/ SL3 P —气流通道断面周长; S —