論文隔聲罩設計__終結.doc

青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書摘要 噪聲污染日益成為影響人們身體健康和生活質量的嚴重問題，尤其是廠礦企業(yè)飛速發(fā)展，伴隨著大型機器、設備運作的劇增，廠區(qū)噪聲污染對工廠工人和工廠周邊居民正常工作、生活、學習、休息環(huán)境的干擾程度和范圍也隨之加劇?？刂圃肼暢蔀槿找嬷匾膯栴}。隔聲罩是將噪聲源置于隔聲罩內，隔斷其噪聲向罩外傳播。它既可隔離設備的高噪聲，又可以作為高噪聲車間的控制室，減少噪聲對人體的危害。使用隔聲罩是降低各類設備噪聲干擾的有效措施，廣泛應用于壓縮機、鼓風機、電機、電爐、球磨機、粉碎機、沖床、水泵等設備的噪聲治理。本文介紹了隔聲罩的用途，類型及本設計的隔聲罩的特點，闡述了煤氣壓縮機產(chǎn)生噪聲的特點，及隔聲罩的隔聲原理。該隔聲罩應用于大型煤氣壓縮機上，隔聲罩的種類多種多樣,采用可拆卸式支撐架，然后在支撐架中嵌插隔聲板材。設有進風口，排風口，在進風口處裝有D型阻性折板式消聲器，在排風口處裝有4臺離心式風機，用于排風降溫。同時隔聲罩內裝有溫度傳感器及一氧化碳濃度傳感器理論隔聲量為20dB，隔聲罩的風機與傳感器聯(lián)動，通過PLC控制來實現(xiàn)隔聲罩的智能控制。溫度或一氧化碳濃度達到或超過設定的臨界值時，與傳感器連接的PLC控制部分會控制發(fā)出指令讓風機啟動排風，以便使空氣溫度或一氧化碳濃度降低，當溫度或濃度值低于臨界值時，風機接到來自于PLC的命令，停止排風。因此該隔聲罩是具有智能控制功能。關鍵詞：隔聲罩 煤氣壓縮機 噪聲控制 隔聲量 智能控制 PLCAbstractNoise pollution is increasingly becoming affect peoples health and quality of life of the serious problems, In particular the rapid development of factories and mines enterprises, accompanied by a large-scale machinery, equipment operation of the rapid increase in factory noise pollution on factory workers and factories nearby residents to work, live, study, rest of the disturbance of the environment and also will become worse. Noise control becomes increasingly important issue.Acoustic enclosure is the equipment which put the source of noise into acoustic enclosure, cut off their noise to cover the spread. It not only can isolate the noisy of equipment, but also as a noisy workshop of the control room, to reduce noise on the human body harm. The use of acoustic enclosures is to reduce equipment noise and effective measures, widely used in air compressors, blowers, motors, electric furnace, ball mill, shredders, presses, pumps and other equipment of the noise Control.In this paper, we introduced the use of acoustic enclosures, and this type of acoustic enclosures design features and gas compressor on the characteristics of a noise, the noise and acoustic enclosures principle.The acoustic enclosure is used for large gas compressor, using removable, and then MOUNTING embedded in the plate inserted. Into a tuyere, exhaust mouth, into the outlet with the D-resistive plate discount muffler, exhaust in the mouth with four centrifugal fans for ventilation cooling. The volume of noise is 20 dB, acoustic enclosures and sensors for fan interaction, through the PLC control to achieve acoustic enclosures of intelligent control. Temperature or carbon monoxide concentrations is at or above the set threshold, the sensor connection with the control of the PLC will control issued an order to start exhaust fan, so that the temperature of the air or the concentration of carbon monoxide were reduced, when the temperature is lower than the concentration at the critical value, Fan received from the PLC in order to stop exhaust. So the acoustic enclosure is a smart control.Keywords: acoustic enclosures gas compressor noise control noise of intelligent control PLC目錄摘要1第一章緒論51.1 噪聲的影響與危害51.2噪聲污染的現(xiàn)狀61.3 煤氣壓縮機的噪聲污染及治理途徑71.4本隔聲罩的特點8第二章隔聲原理92.1 隔聲的定義92.2單層勻質薄板的隔聲性能92.2.1特性曲線的幾個參量92.2.2聲頻率特性曲線102.3煤壓機噪聲測量結果分析122.3.1煤壓機房噪聲特性分析122.3.2主要噪聲源識別142.3.3噪聲的傳播路徑分析152.3.4隔聲罩主要設計參數(shù)確定15第三章 隔聲罩設計173.1支撐架173.2隔聲板173.3隔聲門173.4進氣口消聲器193.3.1消聲器簡介193.3.2XZB型阻性折板式消聲器簡介213.4 風機223.4.1離心式通風機223.4.2計算排風量253.5防爆照明燈263.6傳感器283.6.1溫度傳感器283.6.2一氧化碳濃度傳感器30第四章 后記32參考文獻：33附錄一34附錄二43第一章緒論1.1 噪聲的影響與危害世界衛(wèi)生組織最近就全世界的噪音污染情況進行了分析調查，認為全球噪音污染已經(jīng)成為影響人們身體健康和生活質量的嚴重問題，呼吁各國積極采取有效措施予以控制減少。世界衛(wèi)生組織在新近發(fā)表的一份調查報告中說，美國及發(fā)達國家的噪音污染問題越來越嚴重，在美國，生活在分貝以上噪音污染環(huán)境中的居民人數(shù)年來上升了數(shù)倍；在歐盟國家，的居民幾乎全天受到交通運輸噪音污染的干擾，這些居民相當于每天生活在分貝的噪音環(huán)境中，其中的人受到的交通噪音污染超過分貝。此外，在發(fā)展中國家的一些城市，噪音污染問題也已相當嚴重，有些地區(qū)全天小時的噪音達到分貝。 世界衛(wèi)生組織說，噪音污染不但能夠影響人的聽力，而且能夠導致高血壓、心臟病、記憶力衰退、注意力不集中及其它精神綜合征。研究表明，人聽覺最高可以接受分貝的音量，當室內的持續(xù)噪音污染超過分貝時，人的正常睡眠就會受到干擾，而持續(xù)生活在分貝以上的噪音環(huán)境中，人的聽力及身體健康將會受到影響。該組織指出，外界噪音污染主要來自航空、公路、鐵路運輸，以及工程施工和工業(yè)生產(chǎn)等；而室內噪音污染則來自風扇、電腦及其它家用電器。為此，他們建議各國政府將治理噪音污染納入國家的環(huán)保計劃，將衛(wèi)生組織的指導性標準視為噪音治理的長期目標，制定和實施有關噪音管理的法律法規(guī)，支持有關減少噪音的科學研究。 世界衛(wèi)生組織在報告的最后表示，該組織將積極協(xié)調有關減少噪音污染的國際性研究項目，支持發(fā)展中國家的治理噪音計劃，制定和完善有關噪音的測量標準，鼓勵有關噪音對環(huán)境和健康影響的研究，進一步加強有關噪音污染的宣傳，讓全社會重視噪音污染的危害，減少噪音污染對人類健康的影響。噪聲的來源主要有三種，它們是交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活噪聲。工業(yè)噪聲主要來自生產(chǎn)和各種工作過程中機械振動、摩擦、撞擊以及氣流擾動而產(chǎn)生的聲音。城市中各種工廠的生產(chǎn)運轉以及市政和建筑施工所造成的噪聲振動，其影響雖然不及交通運輸廣，但局部地區(qū)的污染卻比交通運輸嚴重得多。因此，這些噪聲振動對周圍環(huán)境的影響也應予重視。對噪聲污染的防治，一方面依靠噪聲控制技術的發(fā)展，另一方面還有賴于立法管理和政府的行政措施。特別是環(huán)境噪聲源的管理，對防治噪聲污染至關重要。1.2噪聲污染的現(xiàn)狀據(jù)統(tǒng)計，在影響城市環(huán)境的各種噪聲來源中，工業(yè)噪聲占8-10%，建筑施工噪聲占5%，交通噪聲占30%，社會生活噪聲占47%。社會生活噪聲影響面最廣，是干擾生活環(huán)境的主要噪聲污染源。我國重點城市區(qū)域環(huán)境噪聲總體平均水平1993年為57.8dB(A)，1996年為56.8dB(A)，超過國家一類區(qū)標準55dB(A)，處于中等污染水平。區(qū)域環(huán)境噪聲平均值超過60dB(A)的城市占10%。有70%左右的城市處于中等污染水平，處于輕度污染的城市不超過20%。有三分之二的城市人口生活在高噪聲的環(huán)境中。為了有效控制噪聲污染，相關部門制定了我國工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準（Standard of noise at boundary of industrial enterprises GB 12348-901990-11-09實施）。本標準規(guī)定了適用于工廠及可能造成噪聲污染的企事業(yè)單位邊界的噪聲限值，如下：單位：等效聲級Leq(dBA)。各類別在晝間和夜間的標準值分別為：居住、文教機關為主 55，45；居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū) 60，50 ；工 業(yè) 區(qū) 65，55 ；交通干線道路兩側 70，55 。標準同時配有監(jiān)測方法。 1990-11-09 本標準為貫徹中華人民共和國環(huán)境保護法及中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治條例，控制工業(yè)企業(yè)廠界噪聲危害而制訂。 標準的適用范圍：本標準適用于工廠及有可能造成噪聲污染的企事業(yè)單位的邊界。 標準值：各類廠界噪聲標準值列于下表： 等效聲級Leq(dB(A) 類別 晝間 夜間 55 45 60 50 65 55 70 55 各類標準適用范圍的劃定： （1）類標準適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域。 （2）類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)。 （3）類標準適用于工業(yè)區(qū)。 （4） 類標準適用于交通干線道路兩側區(qū)域。 （5） 各類標準適用范圍由地方人民政府劃定。 夜間頻繁突發(fā)的噪聲(如排氣噪聲)。其峰值不準超過標準值10dB(A)，夜間偶然突發(fā)的噪聲(如短促鳴笛聲)，其峰值不準超過標準值15dB(A)。 本標準晝間、夜間的時間由當?shù)厝嗣裾串數(shù)亓晳T和季節(jié)變化劃定。 引用標準 ：GB 12349 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲測量方法 監(jiān)測方法 ：按GB 12349執(zhí)行。近年來，隨著冶金行業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動了整個國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。但是伴隨著大型機器、設備運作的劇增，廠區(qū)噪聲污染對工廠工人和工廠周邊居民正常工作、生活、學習、休息環(huán)境的干擾程度和范圍也隨之加劇。1.3 煤氣壓縮機的噪聲污染及治理途徑煤氣壓縮機廣泛用于鋼鐵產(chǎn)業(yè)，大型煤氣壓縮機運轉過程中，發(fā)出強烈的噪聲。幾臺壓縮機同時運行時車間內可超過110 dB(A)，已接近人體所能承受的最高限值，能嚴重危害作業(yè)工人的身心健康，同時污染環(huán)境，破壞建筑物。國家衛(wèi)生部頒發(fā)的工業(yè)企業(yè)職工聽力保護規(guī)范規(guī)定，對高噪聲暴露崗位的廠房設備應采取工程治理措施為此，必須對煤磨機的噪聲進行控制，使煤磨機崗位作業(yè)工人的噪聲暴露降低到噪聲作業(yè)分級標準即0級安全作業(yè)標準。我們采用在煤氣壓縮機外面加隔聲罩的方法來控制煤氣壓縮機機體的噪聲，將人和機器分離開來。隔聲罩是將噪聲源置于隔聲罩內，隔斷其噪聲向罩外傳播。它既可隔離設備的高噪聲，又可以作為高噪聲車間的控制室，減少噪聲對人體的危害。使用隔聲罩是降低各類設備噪聲干擾的有效措施，廣泛應用于壓縮機、鼓風機、電機、電爐、球磨機、粉碎機、沖床、水泵等設備的噪聲治理。1.4本隔聲罩的特點鑒于機器設備種類繁多，場地大小不一，采用標準隔聲罩適應性較差，通常都是根據(jù)現(xiàn)場實際情況設計制造非標準隔聲罩。因此隔聲罩的種類多種多樣。該隔聲罩采用可拆卸式支撐架，然后在支撐架中嵌插隔聲板材。設有進風口，排風口，在進風口處裝有D型阻性折板式消聲器，在排風口處裝有4臺離心式風機，用于排風降溫。同時隔聲罩內裝有溫度傳感器及一氧化碳濃度傳感器，當溫度或一氧化碳濃度達到或超過設定的臨界值時，與傳感器連接的PLC控制部分會控制發(fā)出指令讓風機啟動排風，以便使空氣溫度或一氧化碳濃度降低，當溫度或濃度值低于臨界值時，風機接到來自于PLC的命令，停止排風。因此該隔聲罩是具有智能控制功能。圖11隔聲罩外形第二章隔聲原理2.1 隔聲的定義用材料、構件或結構來隔絕空氣中傳播的噪聲，從而獲得較安靜的環(huán)境稱為隔聲。上述材料（構件、結構）稱為隔聲材料（隔聲構件、隔聲結構），材料一側的入射聲能與另一側的投射聲能相差的分貝數(shù)就是該材料的隔聲量，通常以符號表示。 （21） （22）式中隔聲量入射聲能投射聲能投射系數(shù)一種隔聲材料或構件，會因使用場合不同，測試方法不同而得出的隔聲效果不同。2.2單層勻質薄板的隔聲性能為簡單起見，我們首先研究單層勻質薄板的隔聲性能。2.2.1特性曲線的幾個參量 薄板的隔聲性能主要由控制板振動的三個物理量決定，它們是：板的面密度；板的勁度；材料的內阻（以損耗因素表征）。2.2.2聲頻率特性曲線 典型的勻質薄板隔聲頻率特性曲線如圖所示。曲線可分為三個區(qū)域：I、勁度圖21勻質薄板隔聲頻率特性曲線控制區(qū)；II、質量控制區(qū)；III、吻合效應控制區(qū)。在很低的頻率（低于板的簡正頻率）范圍里，板受本身的勁度控制，隔聲曲線隨頻率的升高而降低，此時板的質量和阻尼并不重要。頻率再升高，質量開始起作用。在勁度和質量共同的作用下，板將產(chǎn)生一系列共振，其中為最低共振頻率。各共振頻率（Hz）可由下式確定， （23）式中板的勁度，=；材料的彈性模量（）；板的厚度（）；板的面密度（）；板的長度尺寸（）；任意正整數(shù)。對于一般厚重材料而言，如磚墻，它的低于可聞聲，可不予考慮；但對于金屬薄板，其共振頻率可能落在聽閾內，此時應考慮它的影響。另外，在特性曲線的這段區(qū)域內，阻尼將影響共振的振幅，。當阻尼很大時，共振的起伏較小，反之就大，故這段區(qū)域也可稱為阻尼控制區(qū)。頻率再往上升，板進入質量控制的區(qū)域，板的質量愈大，頻率愈高，隔聲量也愈高。此時頻率特性曲線上升的斜率為6dB/倍頻程，同樣，若面密度（質量）增加一倍時，特性曲線向上方平移6dB。頻率越過質量控制區(qū)上升到一定頻率時，薄板將出現(xiàn)吻合效應，并在最低的吻合效應頻率（稱為臨界頻率）位置產(chǎn)生隔聲低谷，又稱吻合谷。吻合谷的深淺隨著板的阻尼不同而不同，阻尼高時谷就較淺，反之則深。吻合谷之后頻率特性曲線將以106dB/倍頻程的斜率上升，經(jīng)一段之后上升斜率又恢復到6dB/倍頻程，因此這段又稱為質量定律的延伸。吻合效應的范圍是較寬的，約占三個倍頻程。要減少吻合效應的影響除加大板的阻尼外，在臨界頻率落于中高頻時，可采用減小板厚t和勁度B，使板的臨界頻率移到不重要的甚高頻上。吻合效應的產(chǎn)生是由于勻質薄板都具有一定的彈性，在聲波的激發(fā)下會產(chǎn)生受迫彎曲振動，并沿著板前進。當在某一頻率，板中的彎曲波波長恰好等于空氣中入射聲波波長在板上的投影，板上的兩波發(fā)生了共振，產(chǎn)生了波動吻合，此時板凳運動與空氣中聲波達到高度耦合，聲能大量地透射過板。出現(xiàn)吻合效應的最低頻率（即當圖中，聲波掠入3時）稱為臨界頻率。臨界頻率以（Hz）表示，它可由下式計算： （24） （25）式中聲速（）；板的面密度（）；板的勁度， ；彈性模量（）；板的厚度（）；板的密度（）；因此在實際生產(chǎn)過程中，要通過調整臨界頻率以避免吻合效應的發(fā)生。2.3煤壓機噪聲測量結果分析2.3.1煤壓機房噪聲特性分析煤壓機房內安裝了多臺型號為DMCL706+2MCL707的壓縮機，機組為雙層布置，采用電動機拖動，壓縮機由高壓缸和低壓缸組成，是一種兩缸三段10級離心壓縮機，出口態(tài)氣體壓力為2.35MPa。其正常工作時發(fā)出刺耳的鳴響，經(jīng)測試得出它的噪聲平均聲壓級為102110dBA，頻譜表現(xiàn)為單值頻譜和連續(xù)頻譜的疊加形式，主要集中于高頻，其頻譜如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示。圖22噪聲1/3 倍頻程譜 圖23煤壓機噪聲功率譜 圖24 煤壓機多測點1/3倍頻程譜 圖25 煤壓機噪聲高頻色譜 圖26煤壓機噪聲的低頻色譜 壓縮機房內未經(jīng)任何聲學處理，平均吸聲系數(shù)較低，混響顯著，平均聲壓級較高，依據(jù)國家工業(yè)企業(yè)噪聲控制標準不宜超過85分貝的要求，壓縮機房內的平降噪量為2025分貝。2.3.2主要噪聲源識別煤氣壓縮機組是由多種設備組成，主要包括電機、變速箱、DMCL706低壓缸和2MCL707高壓缸、冷卻器、氣液分離器、閥門、管路系統(tǒng)等，具體如圖6所示。 圖27 煤氣壓縮機整體分布圖依據(jù)測試噪聲聲功率的大小進行排序得出壓縮機房內的主要噪聲源，包括壓縮機機體，減壓閥門，管路系統(tǒng)。其中因壓力突變產(chǎn)生的高頻噪聲對房內的噪聲貢獻量最大，其次薄壁管道內部氣動噪聲的透射和氣流沖擊管道產(chǎn)生的二次噪聲是噪聲的第二大貢獻者，以高頻聲為主。 2.3.3噪聲的傳播路徑分析 煤氣壓縮機的噪聲主要有空氣動力性噪聲，機械噪聲和電磁噪聲，其中空氣動力性噪聲和機械噪聲占主要。兩者相比空氣動力性噪聲所占比例更大，是最需要進行控制的?？諝鈩恿π栽肼曋饕ㄐD噪聲由旋轉的葉片周期地打擊空氣質點引起空氣壓力脈動產(chǎn)生的。對于動葉片均勻分布的壓縮機這種作用是周期性的，其噪聲也是周期性的。葉輪旋轉時，氣流在葉片界面上和葉頂間隙中分離時產(chǎn)生渦流，渦流分離時所產(chǎn)生的壓縮和稀疏以聲波的形式傳播所形成的渦流噪聲。對于本工程的高壓大功率壓縮機，空氣動力性噪聲的頻譜表現(xiàn)為這兩種形式的噪聲譜的疊加，即在寬帶的渦流噪聲上疊加了一系列離散峰值噪聲。機械性噪聲是因齒輪與其他傳動所產(chǎn)生的沖擊、摩擦，以及由于氣動不平衡力和機械不平衡力激振引起風機振動向外輻射的噪聲，與空氣動力性噪聲相比要小的多，但仍不容忽視。壓縮機噪聲的主要輻射部位：1 進氣口、出氣口及管路系統(tǒng)的空氣動力性噪聲輻射2 殼體、電機、增速器和軸承等輻射的機械性噪聲3 減壓閥體輻射的空氣聲和固體聲這幾部分噪聲中，以進、出氣口部位、管道、減壓閥體輻射的空氣動力性噪聲為最強。所以在傳播路徑上對壓縮機采取噪聲控制措施時，首先考慮這一部分的噪聲控制。2.3.4隔聲罩主要設計參數(shù)確定2.3.4.1隔聲層隔聲罩一般由隔聲層、阻尼層、吸聲層等結構組成。隔聲層必須有足夠強度和隔聲能力，實驗研究證明，對單層均質結構，其隔聲量可用以下兩個實驗公式計算： （26） （27）：單層結構面密度（）：聲波頻率（Hz）即，對某一頻率的聲波，單層物質結構隔聲量的唯一決定因素就是結構的面密度，這就是聲學中的質量定律。又，隔聲性能與頻率有關，實際隔聲效果可用各頻率下隔聲量的算術平均值表示，在1003150Hz頻率范圍內的與面密度經(jīng)驗公式如下： （28）理論研究和實踐還證明，隔聲罩的隔聲性能基本上還是遵循質量定律。由質量定律，鋼板罩的隔聲效果與其厚度成正比，厚度增加一倍，隔聲量也增加46dB，隨著鋼板重量的增加，隔聲量增加是很慢的。因此，鋼板厚度的選擇既要考慮使其有足夠的面密度，確保隔聲效果，也要考慮隔聲罩的輕型和經(jīng)濟，故選用1mm鋼板作為隔聲層。2.3.4.2吸聲層隔聲罩的實際隔聲量：鋼板罩壁本身的平均隔聲量：鋼板罩壁本身的平均吸聲系數(shù)用厚度1mm鋼板做的隔聲罩。由上述可知，罩內壁這不作吸聲處理，隔聲效果是不會很大的，故采取吸聲處理措施。吸聲層用泡沫塑料和玻璃棉，厚度60mm，0.7，此時，綜合考慮各方面因素，隔聲板材料選用60mm厚彩鋼板。第三章 隔聲罩設計隔聲罩有以下幾部分組成：支撐架、輔助支撐架、隔聲板、隔聲門、進氣口消聲器、風機、防爆照明燈、溫度傳感器、一氧化碳濃度傳感器等組成。3.1支撐架支撐架采用鋼板焊接的形式，鋼板的厚度為10mm，以保證強度能夠達到要求。考慮到鋼板在焊接的過程中會發(fā)生變形，因此焊接完成后應對焊接件進行整形校直，校平，以達到安裝要求。這些支撐架都設計成可拆裝式的，通過螺栓連接，在關鍵部位采用采用鋼結構專用高強度抗剪切螺栓副。其優(yōu)點是運輸方便快捷，且可以重復利用。3.2隔聲板圖31 隔聲板隔聲板采用60mm夾心彩鋼板，鋼板厚度為1mm，兩層鋼板填充泡沫塑料作為吸聲層。涂層鋼板夾聚氨酯隔熱板（又稱隔熱夾芯板），隔熱保溫性能好，強度高，防腐，美觀大方，經(jīng)濟實用。板與板之間的連接形式為插接式。板與支撐架之間也采用插接式，在兩者接觸面處需要加橡膠墊來保證密封性。3.3隔聲門隔聲門多為鋼質門，這種鋼質門是由兩塊面板這間放入網(wǎng)狀鋼制肋條構成，內部填充材料多為玻璃棉。面板常常會采用冷軋鋼板制作，因為它的表面比熱軋鋼板光滑，有時我們也會采用不銹鋼板等，主要根據(jù)顧客需要而定。由于隔聲門的特殊結構，使得它的厚度、面密度較普通門更高。如果粗略的分類，門可以說是由門框、門扇、（觀察窗）和五金配件等構件組成的。而隔聲門與普通門的不同之處就在于門扇的吸聲材料、門墊子和自動底部封條等結構。正是這些特殊的設計可以有效地阻礙聲波的傳播而讓我們得到良好的密封性和隔聲量。為了保證有效，隔聲門有時也會要求安裝在具有隔音功能的墻和門框中。隔聲門的應用范圍相當廣，工業(yè)噪聲綜合治理、電臺的錄音門、演播廳、試聽室等等領域均可應用。我們在本隔聲罩的設計中選用的是GM型隔聲門。生產(chǎn)廠家為GM型隔聲門是根據(jù)聲波在傳播過程中，遇到聲阻抗發(fā)生變化的界面就會發(fā)生反射，當聲波通過多種不同材料的組里抗、阻壓時，就會發(fā)生多次反射這一原理而設計的，其隔聲能力強，強度高，并且為了防止隔聲面板產(chǎn)生振動，采取了特殊防振處理，大大提高了隔聲效果，適用于控制高噪聲工業(yè)廠房和輔助建筑高溫、高壓、高噪聲試驗間、排氣管道、各類型操作間。圖32 隔聲門主要特點和技術性能（1）采用多層隔聲結構，并可承受燃氣高溫及氣動負荷。分單、雙扇和電動大門，并帶有觀察窗，密封可靠，開啟靈活。（2）特殊隔音門，使用溫度高于200，能承受氣動負荷200Pa，主要用于各種試驗臺，排氣道。 隔聲量鋼結構 2030dB（A） 木結構2025dB（A） 特殊隔聲門3050dB（A）3.4進氣口消聲器3.3.1消聲器簡介消聲器是一種既可使氣流順利通過又能有效地降低噪聲的設備，或者講，消聲器是一種具有吸聲內襯或特殊結構形式能有效降低噪聲的氣流管道。在噪聲控制技術中，消聲器是應用最多最廣的降噪設備。消聲器在工程實際中已被最廣泛應用于鼓風機、通風機、羅茨風機、軸流風機、空壓機等各類空氣動力設備的進排氣口消聲；空調機房、鍋爐房、冷凍機房、發(fā)電機房等建筑設備機房的進出風口消聲；通風與空調系統(tǒng)的送回風管道消聲；冶金、石化、電力等工業(yè)部門的各類高壓高溫及高速排氣放空消聲及各類柴油發(fā)電機、飛機、輪船、汽車以及摩托車、助動車等各類發(fā)動機的排氣消聲等，為改善勞動條件，保護城市環(huán)境起到了重要的作用。理論上講，在本設計中隔聲罩的進風口與排風口處都需要加裝消聲器，但由于排風口處排風口較小且風機的噪聲較小，故從經(jīng)濟角度排風口處并不需要加裝消聲器。因此，只在進風口處加裝消聲器。隨著消聲器的研究與應用技術的不斷發(fā)展，消聲器的種類也日趨繁多，其原理、形式、規(guī)格、材料、性能及用途等各不相同，常見的各種不同消聲器基本上均屬于阻性、抗性、復合式及排氣放空式四種類型。阻性消聲器是利用氣流管道中內的不同結構形式的多孔吸聲材料（常稱阻性材料）吸收聲能，降低噪聲的消聲器。阻性消聲器是各類消聲器中形式最多、應用最廣的一種消聲器，特別是在風機類消聲器中應用最多。阻性消聲器具有較寬的消聲頻率范圍，在中、高頻段消聲性能尤為顯著。阻性消聲器的消聲性能主要取決于消聲器的結構形式、吸聲材料的吸聲特性、通過消聲器的氣流速度及消聲器的有效長度等?？剐韵暺魇峭ㄟ^管道內聲學特性的突變處將部分聲波反射回聲源方向，以達到消聲目的的消聲器，主要適用于降低低頻及低中頻段的噪聲?？剐韵暺鞯淖畲髢?yōu)點是不需要使用多孔吸聲材料，因此在耐高溫、抗潮濕、對流速較大、潔凈要求較高的條件均比阻性消聲器具有明顯的優(yōu)勢?？剐韵暺饔挚煞譃閿U張式（或膨脹式）消聲器、共振式消聲器、微穿孔板式消聲器、干涉式消聲器及有源消聲器等不同類型，以適應多種不同的使用條件?？剐韵暺饕驯粡V泛地應用于各類空壓機、柴油機、汽車及摩托車發(fā)動機、變電站、空調系統(tǒng)等許多設備產(chǎn)品的噪聲控制中。將阻性及抗性等不同消聲原理組合設計即構成了復合式消聲器，如阻抗復合式消聲器、阻共振復合式消聲器等，都是工程中常見的復合式消聲器。由于阻性消聲器雖有優(yōu)良的中高頻消聲性能，而低頻消聲性能則較差，而且也難以提高，而擴張式消聲器及共振式消聲器則相反，在低中頻具有較好的消聲性能，高頻消聲效果一般都較差。如果將阻性與抗性兩種消聲原理合成一種消聲器，就可以在較寬的頻率范圍內都能得到滿意的消聲效果。因此，無論是通風空調系統(tǒng)消聲或是其他很多空氣動力設備的消聲，甚至在排氣放空消聲中都設計應用各類復合式消聲器。排氣放空噪聲也是工業(yè)生產(chǎn)中的一項重要的噪聲源，它具有噪聲強度大、頻譜寬、污染危害范圍大以及高溫及高速氣流排放等特點。排氣放空噪聲一般都是由高速氣流流動的不穩(wěn)定性所產(chǎn)生，而排氣放空消聲器就是專門用于降低并控制排氣放空噪聲的一種有效的消聲器，可用于降低化工、石油、冶金、電力等工業(yè)部門的高壓、高溫及高速排氣放空所產(chǎn)生的高強度噪聲。排氣放空消聲器的主要型式有節(jié)流減壓型排氣消聲器、小孔噴注型排氣消聲器、節(jié)流減壓加小孔噴注型排氣消聲器及多孔材料耗散型消聲器等。3.1型號表型號型斷面尺寸(mm)適用風量（m3/h）配用法蘭（mm）AB6(m/s)8(m/s)10(m/s)XZB-1500320238020702760L253XZB-2500400172025903450L253XZB-3750400259038805180L303XZB-4750500324048606480L303XZB-51000400345051806910L303XZB-61000500432064808640L303XZB-710006305440816010880L303XZB-8100080069101036013820L303XZB-912505005400810010800L404XZB-10125063068001020013600L404XZB-11125080086401296017280L404XZB-1212501000108001620021600L404XZB-1315005006480972012960L404XZB-14150063081601224016320L404XZB-151500800103601555020730L404XZB-1615001000129601944025920L4043.3.2XZB型阻性折板式消聲器簡介本系列產(chǎn)品是阻性片式消聲器的一種改型，氣流通道為折線形，中高頻消聲效果比片式消聲器好，壓力損失相應增加。適用于工業(yè)與民用建筑中通風與空調系統(tǒng)消聲和降低中低壓離心通風機進排氣口輻射的空氣動力性噪聲。圖33 消聲器示意圖本系列消聲器共有16 種規(guī)格，單節(jié)長度為950mm。根據(jù)要求可靈活組合成各種長度，以滿足要求的消聲量。用于空調通風消聲時，消聲器內的流速以48m/S為宜。（1）本系列消聲器消聲片的厚度均為100mm，消聲片間氣流通道寬度均為150mm。（2）消聲器的外殼有普通（）型，其鋼板厚度為1.21.5mm，隔聲（）型兩種。其中（）型適用于消聲器安裝在噪聲較高的環(huán)境和機房內。（3）為減小消聲器的阻力，消聲片迎氣流端部可設導流頭。（4）消聲量：（）型18dB(A)/ 單節(jié)；（）型20dB(A)/單節(jié)。（5）阻力系數(shù)：1.01.4。在本設計中，我們選用的是阻性折板式消聲器。將片式消聲器的平直形氣流通道改成折板式即成為阻性折板式消聲器。由于聲波在消聲器內多次彎折，加大了聲波對吸聲材料的入射角，提高了吸聲效率，達到了改善高頻消聲性能的效果我們選用的消聲器型號為XZB-4 （）型,生產(chǎn)廠家是北京清源環(huán)保設備有限公司。3.4 風機風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。風機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風和引風；空氣調節(jié)設備和家用電器設備中的冷卻和通風；谷物的烘干和選送；風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。 風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。風機分類可以按氣體流動的方向，分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型。風機根據(jù)氣流進入葉輪后的流動方向分為：軸流式風機、離心式風機和斜流(混流)式風機。風機按用途分為壓入式局部風機(以下簡稱壓入式風機)和隔爆電動機置于流道外或在流道內，隔爆電動機置于防爆密封腔的抽出式局部風機(以下簡稱抽出式風機)。風機的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率，效率和轉速。另外，噪聲和振動的大小也是主要的風機設計指標。流量也稱風量，以單位時間內流經(jīng)風機的氣體體積表示；壓力也稱風壓，是指氣體在風機內壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分；功率是指風機的輸入功率，即軸功率。風機有效功率與軸功率之比稱為效率。風機全壓效率可達90。3.4.1離心式通風機 離心式通風機具有很大的風量范圍和風壓范圍, 在通風工程中被廣泛應用。如圖211、212所示，空氣從軸向流入, 徑向流出。3.4.1.1離心風機的基本組成旋轉的葉輪和蝸殼式的外殼。旋轉葉輪的功能是使空氣獲得能量； 蝸殼的功能是收集空氣，并將空氣的動壓有效地轉化為靜壓。圖34離心風機結構圖1-進氣室；2-進氣口；3-葉輪；4-蝸殼；5-主軸；6-出氣口；7-擴散器圖35離心風機結構簡圖3.4.1.2離心風機的原理葉輪旋轉產(chǎn)生的離心力使空氣獲得動能, 然后經(jīng)蝸殼和蝸殼出口擴散段將部分動能轉化為靜壓。這樣,風機出口的空氣就是具有一定靜壓的風流。3.4.1.3離心風機的主要結構參數(shù)如圖213所示，離心風機的主要結構參數(shù)如下。葉輪外徑, 常用D表示；葉輪寬度, 常用b表示；葉輪出口角,一般用表示。葉輪按葉片出口角的不同可分為三種（如圖7-1-5）: 前向式葉片彎曲方向與旋轉方向相同, 90(90 160)； 后向式葉片彎曲方向與旋轉方向相反, 90(20 70)；徑向式葉片出口沿徑向安裝,= 90。圖36 離心風機葉片出口角3.4.1.4離心風機的傳動方式如圖37所示。圖37離心風機的傳動方式我們所選用的是離心式風機。該風機型號為九州惠普CF多翼式離心風機3A型。3.4.2計算排風量隔聲罩的體積 以每小時通風十次計，則風機的排風量至少為436.87210=4368.72/h ,約為1.21/s。圖38 離心式風機外形性能參數(shù)功率（）電壓（）轉速（）流量（）全壓（）噪聲（）0.753809101300225235031565以風機排風量最小時計算，排風量為1300，風機的數(shù)量，故選用4臺風機。4臺風機的最小排風量為，完全可以滿足要求。3.5防爆照明燈在隔聲罩內安放的照明燈應考慮到防爆功能，因為在隔聲罩內的機床運行過程中會產(chǎn)生一定量的一氧化碳，如果采用普通的照明燈，有可能在使用過程中發(fā)生爆炸。因此需要在隔聲罩內采用防爆照明燈。根據(jù)歐洲標準EN13463-1：2002爆炸性環(huán)境用非電氣設備第1 部分：基本方法與要求的防爆概念和防火類型，隔爆型是采取措施允許內部爆炸并阻止火焰?zhèn)鞅囊环N防爆型式，是最常用的一種防爆類型。由于這種防爆類型的燈具外殼一般使用金屬材料制造，散熱性好，外殼強度高和耐用性好，很受用戶歡迎。而且，許多增安型防爆燈具部件，如燈座、聯(lián)鎖開關等，也采用隔爆型結構。具有隔爆外殼的電氣設備稱為隔爆型電氣設備。如果爆炸性氣體混合物進入隔爆外殼并被點燃，隔爆外殼能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播。這是一種間隙防爆原理，即利用金屬間隙能阻止爆炸火焰的傳播和冷卻爆炸產(chǎn)物的溫度，達到火焰熄滅和降溫，抑制爆炸的擴展的原理設計的一種構造。主要數(shù)據(jù)：防爆標志：防爆燈：Ex nRT3防爆吊燈盒：Ex eT5適用范圍：用于 2 區(qū)、用于 22 區(qū)防護等級：IP65額定電壓：220V連 接 件：活接頭、直管、彎管、螺紋口徑 G3/4電纜入口：防爆燈：G3/4，電纜外徑：31.5mm2防爆吊燈盒：G3/4，電纜外徑：11-15mm圖39 防爆燈外形型號為BN68 G125 0001。數(shù)量： 3只。我們采用浙江創(chuàng)正防爆電器有限公司生產(chǎn)的防爆照明燈。防爆照明燈的防爆外殼有鋁合金壓鑄而成管配件表噴涂純環(huán)氧樹脂粉末，耐腐蝕性好，能滿足設計要求。圖310 防爆燈尺寸圖3.6傳感器 在煤氣壓縮機的工作過程中有可能是隔聲罩能的溫度升高，或者一氧化碳濃度升高，當一氧化碳濃度過高時、就會發(fā)生爆炸，就會影響到正常的工作生產(chǎn)或是工作人員的人身安全。因此有必要在隔聲罩內加裝溫度傳感器和一氧化碳傳感器，以保證正常的生產(chǎn)和人身安全需要。在隔聲罩設計中用到的的傳感器有兩類，一類是溫度傳感器，另一類是一氧化碳濃度傳感器，各有兩只。3.6.1溫度傳感器 溫度傳感器是最早開發(fā)，應用最廣的一類傳感器。溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。溫度傳感器的種類很多，我們選擇的是熱電偶傳感器，將 兩種不同材質的導體，如在某點互相連接在一起，對這個連接點加熱，在它們不加熱的部位就會出現(xiàn)電位差。這個電位差的數(shù)值與不加熱部位測量點的溫度有關，和這兩種導體的材質有關。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內出現(xiàn)，如果精確測量這個電位差，再測出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體，所以稱之為“熱電偶”。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1時，輸出電位差的變化量。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個數(shù)值大約在540微伏之間。熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點和缺陷，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關，用非常細的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細微圖311 熱電偶傳感器的測溫元件有極高的響應速度，可以測量快速變化的過程。3.6.2一氧化碳濃度傳感器 本隔聲罩是為大型煤氣壓縮機設計的，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一氧化碳氣體，對人體產(chǎn)生危害，因此選擇安裝一氧化碳濃度報警器，對一氧化碳濃度進行檢測和報警控制電化學一氧化碳氣體傳感器采用密閉結構設計，其結構是由電極、過濾器、透氣膜、電解液、電極引出線（管腳）、殼體等部分組成。一氧化碳氣體傳感器與報警器配套使用，是報警器中的核心檢測元件，它是以定電位電解為基本原理。當一氧化碳擴散到氣體傳感器時，其輸出端產(chǎn)生電流輸出，提供給報警器中的采樣電路，起著將化學能轉化為電能的作用。當氣體濃度發(fā)生變化時，氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化，經(jīng)報警器的中間電路轉換放大輸出，以驅動不同的執(zhí)行裝置，完成聲、光和電等檢測與報警功能，與相應的控制裝置一同構成了環(huán)境檢測或監(jiān)測報警系統(tǒng)。當一氧化碳氣體通過外殼上的氣孔經(jīng)透氣膜擴散到工作電極表面上時，在工作電極的催化作用下，一氧化碳氣體在工作電極上發(fā)生氧化。其化學反應式為：在工作電極上發(fā)生氧化反應產(chǎn)生的H+離子和電子，通過電解液轉移到與工作電極保持一定間隔的對電極上，與水中的氧發(fā)生還原反應。因此，傳感器內部就發(fā)生了氧化-還原的可逆反應。其化學反應式為：這個氧化-還原的可逆反應在工作電極與對電極之間始終發(fā)生著，并在電極間產(chǎn)生電位差。但是由于在兩個電極上發(fā)生的反應都會使電極極化，這使得極間電位難以維持恒定，因而也限制了對一氧化碳濃度可檢測的范圍。 為了維持極間電位的恒定，我們加入了一個參比電極。在三電極電化學氣體傳感器中，其輸出端所反應出的是參比電極和工作電極之間的電位變化,由于參比電極不參與氧化或還原反應，因此它可以使極間的電位維持恒定（即恒電位），此時電位的變化就同一氧化碳濃度的變化直接有關。當氣體傳感器產(chǎn)生輸出電流時，其大小與氣體的濃度成正比。通過電極引出線用外部電路測量傳感器輸出電流的大小，便可檢測出一氧化碳的濃度，并且有很寬的線性測量范圍。這樣，在氣體傳感器上外接信號采集電路和相應的轉換和輸出電路，就能夠對一氧化碳氣體實現(xiàn)檢測和監(jiān)控。綜合考慮后選擇購買電化學一氧化碳報警器，生產(chǎn)廠家為深圳市凌寶電子有限公司。型號為：AK-200FC/C3。電化學一氧化碳報警器靈敏度高，顯示直觀，體積小 使用零功耗電化學傳感器和低功耗微控制器進行設計，電池工作壽命長。三位數(shù)字顯示和電池容量傳感器性能顯示，聲音報警，簡單、安全、可靠 具有電池容量不足、傳感器損壞警告，可及時提醒用戶對報警器進行維護 設定的響應時間符合美國UL2034標準的要求。標準的報警時間要求如下： 濃度在70PPM時，應在60-189分鐘發(fā)出警報。 濃度在150PPM時，應在10-50分鐘發(fā)出警報。 濃度在400PPM時，應在4-15分鐘發(fā)出警報。 濃度在700PPM時，應在2-6分鐘發(fā)出警報。工作電壓：9V BATTERY、DC12-20V,220V,110V附加功能： 聯(lián)動排氣扇聯(lián)網(wǎng)方式：有線聯(lián)網(wǎng)功能：（NO、NC）無線聯(lián)網(wǎng)方式： 315MHZ/433MHZ (2262 OR 1527)安裝：本隔聲罩應用2個報警器，分別安裝在隔聲罩頂棚的兩個對角線上。將選用的溫度傳感器和一氧化碳濃度傳感器與PLC控制部分連接，再將PLC控制部分與風機相連接，通過編寫相應的程序，使其組成一個可以聯(lián)動的智能系統(tǒng)，通過事先設定的臨界值，當溫度傳感器或一氧化碳濃度傳感器測量的數(shù)值達到或超過臨界值時，PLC控制部分從傳感器接收數(shù)據(jù)，進行分析計算然后發(fā)出指令控制風機，進行排風，使溫度和一氧化碳濃度降低，當溫度和一氧化碳濃度降低到低于臨界值時，PLC控制部分從傳感器接收反饋數(shù)據(jù)，在發(fā)出指令使風機停止排風。這樣