关 键 词 : 声 屏 障 ; 噪 音 ; 通 风 ; 模 拟中图分类号 : TB65 文献标识码 : A 文章编号 : 1674-344X ( 2017 ) 8-0016-051 引言国务院 《 中国制造 2025 》 规划 , 部 署 全 面 推 进 制造强国战略 , 鼓 励 和 促 进 制 造 业 的 产 品 创 新 和 质量提 升 。 在 这 股 产 品 创 新 和 提 升 的 智 造 大 潮 中 , 工业冷水机在电子 、 化工 、 冶金 、 建材 、 建筑 、 机 械 、 制药 、 食品等各行业得到了快速应用 。 伴随而生的是工业冷水机在使用中所产生的噪声污染越 来越严重 , 不仅 影 响 着 冷 水 机 使 用 单 位 职 工 的 身 心健康和工作效 率 , 也 给 周 边 居 民 的 生 活 环 境 带 来了严重的噪声干扰 。 根据国家一系列的环保标 准 ( 如 《 声环境质量标准 》、《 工业 企 业 厂 界 环 境 噪 声排放标 准 》、《 工 业 企 业 噪 声 控 制 设 计 规 范 》、 《 工业企业职工听力保护 规 范 》 ) 的 要 求 以 及 环 保 主管部门的督促 , 很 多 单 位 开 始 重 视 对 工 业 冷 水 机的噪声治理工作 。
工业冷水机按其在制冷过程中产生的热量排 放方式 ( 冷凝器的型式 ) , 可 分 为 风 冷 式 和 水 冷 式 两大类 。 但无 论 是 风 冷 还 是 水 冷 , 冷 水 机 所 产 生 的冷量都是以冷冻水形式提供的 , 都称为冷水机 。 相较于水冷式冷水机 , 风冷式冷水机有以下优点 :( 1 ) 安装方便 : 机组自 带 冷 凝 风 扇 , 无 需 外 接 冷 却 塔 、 冷却 水 泵 ;( 2 ) 节 约 水 资 源 ;( 3 ) 节 省 用 地 面 积 ;( 4 ) 供冷效果稳定 ( 水 冷 式 会 因 水 垢 影 响 供 冷 效果 ) 。 风冷式冷 水 机 无 论 是 在 使 用 行 业 或 使 用 数量上都比水冷式冷水机要广泛得多 。 在噪声治 理上 , 风冷式冷 水 机 存 在 风 扇 进 风 冷 却 散 热 和 工 作噪声问题以及 压 缩 机 工 作 噪 声 问 题 , 而 水 冷 式 冷水机只存在压 缩 机 工 作 噪 声 问 题 , 风 冷 式 冷 水 机的噪声治理比水冷式冷水机的噪声治理的难度 大很多 , 因此 , 本文单就风冷式冷水机的噪声治理 问题进行论述 。
2 风冷式冷水机在噪声治理中的特殊性 如图 1 所示 : 风冷式冷水机 , 主要由制冷剂 循环 、 水 循 环 、 电 器 自 控 三 个 相 互 联 系 的 系 统 组 成 。 其制冷剂循环系 统 是 : 蒸 发 器 8 中 的 液 态 制 冷 剂 吸收* 12 中的热量并开始蒸发 , 使制冷剂与 水 之间形成一定的 温 度 差 , 液 态 制 冷 剂 完 全 蒸 发 变 为气态后被压缩 机 1 吸 入 并 压 缩 ( 压 力 和 温 度 增 加 ) , 将常温的水通过压缩机制冷到一 定 的 温 度 , 冷凝器 4 吸收热量 , 凝结成液体 , 散热风扇 5 将 冷
凝器交换出的热量向空中扩散 。 通过干燥过滤器 6 和膨胀阀 ( 或毛细管 ) 7 节 流 后 变 成 低 温 低 压 制 冷剂进入 蒸 发 器 8 , 完 成 制 冷 剂 循 环 过 程 。 其 水 循 环 系 统 是 : 水 泵 9 负 责 将 水 从 蒸 发 器 8 的 水 箱 中抽出泵到用户 需 冷 却 的 设 备 , 冷 冻 水 将 热 量 带 走后温度升 高 , 再 回 到 冷 冻 水 箱 中 。 电 器 自 控 系 统 : 包 括 电 源 部 分 和 自 动 控 制 部 分 。 电 源 部 分 是 通过接触 器 , 对 压 缩 机 、 风 扇 、 水 泵 等 供 应 电 源 。 自动 控 制 部 分 包 括 温 控 器 、 压 力 保 护 、 延 时 器 、 继 电器 、 过载保护 等 相 互 组 合 达 到 根 椐 水 温 自 动 启 停 , 保护等功能 。
3 组合声屏障的设计3. 1 降噪百叶窗的结构 :风冷式冷水机的噪声治理首先要考虑的是降噪消声必须要 保 证 散 热 风 机 的 进 风 和 出 风 散 热 。 所以 , 需 要 使 用 消 声 百 叶 窗 , 一 种 允 许 气 流 通 过 , 又能消除噪声的 窗 式 结 构 , 百 叶 条 上 部 是 防 雨 不 锈钢 板 , 中 间 是 超 细 玻 璃 棉 , 下 部 是 小 孔 钢 板 网 。 其基本结构有四种形式 , 如图 2 所示 :图 1 风冷式冷水机原理图由上述风冷式冷水机的工作原理可知 : 要治 理风冷式冷水机 在 工 作 中 所 产 生 的 噪 声 , 首 先 是 要 对 压 缩 机 、 电 机 、 风 机 在 运 行 中 的 噪 声 进 行 屏 蔽 , 同时 , 要考虑冷凝器散热时风机所必须的风速 风量 , 还须考虑 冷 凝 器 散 热 时 风 机 的 抽 风 面 积 及 对应平面 、 风 机 出 风 面 积 及 对 应 平 面 。 风 冷 式 冷 水机的噪声治理 , 既不能对其全屏蔽全封闭 , 也不 能对屏蔽面积无 限 扩 张 , 增 大 用 地 面 积 和 治 理 费 用 。 所以需设计出一种兼顾上述两种要求的特殊 方案 , 达到优化噪声治理的效果 。
图 2 消声百叶窗的四种结构形式在选用消声百叶窗的结构形式时 , 还要考虑 风冷式冷水机的噪声发源处的声源震动倍频带的中心频率 。 根据华东建筑设计研究院的计育根等 实际测量 , 风冷式冷水机 ( 或 风 冷 式 热 泵 ) 的 噪 声 *大值出现在风 机 的 进 风 口 和 出 风 口 , 其 声 源 震 动倍频带的 中 心 频 率 范 围 是 125 - 2000Hz , 极 值[ 1 ]究院的计育根等实际测量美国约克几种风冷式冷 水机噪声发源处的声源震动倍频带的中心频率曲线图 。
图 3 风冷式冷水机噪声中心频率曲线在确定了声源震动倍频带的中心频率范围· 1 7 ·范围在 1000Hz 左右 。 图 3 是 华 东 建 筑 设 计 研-----------------------------------------------------Page 2-----------------------------------------------------
后须 根 据 表 1 及 表 2 选 择 消 声 百 叶 窗 的 结 构 形式 。
表 1 消声百叶窗消声量 ( dB )形式 倍频带中心频率 ( Hz )63 125 250 500 1000 2000 4000 8000小椭圆 7 8 5 4 8 9 9 8 大椭圆 7 8 5 7. 5 11 14 14 10 月牙形 14 11 5 8 14 10 10 17 折板式 15 11 7 8 15 11 11 17通风净面积按外框 尺 寸 30 - 50% 计 算 , 通 过 消声百叶窗净面积的风速以小于 4m / s 为宜 。
表 2 消声百叶窗规格表形式 W 600 - 12000小椭圆 H 620 820 1020 1220 1420 1620 1820片数 2 3 4 5 6 7 8大椭圆 H 800 1050 1300 1550 1800片数 2 3 4 5 6月牙形 H 620 820 1020 1220 1420 1620 1820片数 2 3 4 5 6 7 8折板式 H 630 830 1030 1230 1430 1630 1830片数 2 3 4 5 6 7 8消 声 百 叶 窗 气 流 阻 力 小 , 消 声 量 大 , 外 形 美 观 , 通过合理设置衰减噪声的辐射 , 叶片下侧设置 的微孔活塞式吸声共振体吸收噪声 。 每平方米适3 33. 2 隔声屏的结构考虑到风冷式冷水机在使用过程中会有检修维护或撤装的方 便 , 隔 声 屏 采 用 图 4 所 示 凹 凸 止 口形 状 , 便 于 现 场 安 装 。 图 5 表 述 了 隔 声 屏 的 隔 声材料构成 : 迎 声 面 是 1mm 的 不 锈 钢 板 网 , 穿 孔 率不 得 低 于 20% , 接 着 是 50mm 厚 的 岩 棉 板 , 中 间 100mm 厚 的 离 心 玻 璃 棉 , 玻 璃 棉 后 是 隔 声 毡 , *外面是 1mm 厚 的 彩 板 或 不 锈 钢 板 做 成 的 防 雨 板 。 噪声穿透不锈钢板网 , 阻止了噪声波的反射 , 噪声波进入岩棉 板 后 反 复 震 荡 , 声 能 大 部 被 消 耗 掉 , 少量高频噪声进入离心玻璃棉内 , 被进一步的 消耗 。 经 过 隔 声 毡 和 防 雨 板 的 阻 隔 , 噪 声 被 降 下来 。
3. 3 T 形圆弧顶的结构针对风冷式 冷 水 机 的 特 殊 性 , 结 合 国 外 当 前 的设计范例 , 即 通 过 改 善 声 屏 障 几 何 形 状 及 吸 声 性能 , 特别是在 竖 直 障 板 顶 端 加 上 一 些 简 单 几 何 结构 , 在不增加 声 屏 障 高 度 的 情 况 下 显 著 提 高 声屏障的降噪隔声性能 [ 2 ] 。 T 形圆弧形顶部结 构 具· 1 8 ·图 4 隔声屏外形结构图 5 隔声屏剖面结构有环境协调 , 外观美观 , 制造 、 安装 、 维修方便等特 点 。 圆弧形顶部结构剖面如图 6 所示 。
图 6 防绕射 T 形圆弧顶结构T 形防绕射声 屏 障 顶 部 结 构 的 设 计 , 使 噪 声-----------------------------------------------------Page 3-----------------------------------------------------
传播中难处理的噪声绕射问题得到解决 。 此结构 采用了吸声材料 形 成 空 腔 , 可 以 * 大 程 度 的 阻 隔 和吸收通过顶部绕射的噪声 。 该结构由钢框架形 成的空腔填入离心玻璃棉 , 底部由穿孔不锈钢板 , 顶端由吸声材料和防雨板等构成 。 框架形成三个[ 3 ]结构*大的特 点 是 采 用 渐 变 截 面 空 腔 结 构 形 式 , 吸声频带变宽 ; 由于有较深的空腔 , 吸声频带向低 频移动 , 从而 提 高 声 屏 障 的 降 噪 效 果 。 大 大 降 低 隔 声 屏 障 的 高 度 , 节 约 了 建 设 成 本 , 提 高 了 降 噪 效果 。
4 组合式隔声屏的应用降噪百叶窗 + 隔声屏 + T 形 圆 弧 顶 的 组 合 声 屏障在理论上是 可 行 的 , 在 实 际 应 用 中 的 状 况 如 何呢 ? 某非纺织布公司按照 “ 降噪百叶 窗 + 隔 声 屏 + T 形圆弧顶 ” 的组合方式 , 对风冷 式 冷 水 机 噪 声进 行 了 治 理 。 治 理 前 现 场 实 测 数 据 如 图 7 所示 。
图 9 :图 9 降噪百叶窗 + 隔声屏 + T 形圆弧顶组合隔声屏 即底部是百叶为半月形的百叶窗 , 中部是岩 棉板和离心玻璃棉 等 组 成 的 隔 声 板 , 顶 部 是 T 形 圆弧顶组合 成 的 隔 声 屏 。 因 一 边 靠 近 厂 房 , 故 未 设置隔声屏 。
5 声学 仿 真 软 件 CadnaA 对 组 合 式 隔 声 屏 的 模拟数据针对该公司风冷式冷水机的降噪百叶窗 + 隔 声屏 + T 形 圆 弧 顶 组 合 的 声 屏 障 设 计 , 应 用 声 学 仿真软件 CadnaA 进 行 计 算 机 数 据 仿 真 模 拟 , 得 出以下视图 ( 图 11 ) :图 7 冷水机噪声实测数据10 隔 声 屏 高 度 为 4 . 2 米 。 噪 声 源 高 度 为 2 . 3 米 ,高度为 2 米平面噪音图据 《 工业企业厂界 噪 声 排 放 标 准 》 ( GB12348 - 2008 ) 规定 : 工业企业厂界环境噪声应执行 3 类 声功 能 区 排 放 标 准 , 昼 间 ( 6 : 00 ~ 22 : 00 ) : 65dB ( A ) ; 夜间 ( 22 : 00 ~ 6 : 00 ) : 55dB ( A ) 。
表 3 工业企业厂界环境噪声排放限值单位 : dB ( A )边界处声环境功能区类型时段昼间 夜间图 8 隔音墙下部百叶窗 ( 半月形 ) 示意图现场数据表 明 , 两 台 风 冷 式 冷 水 机 压 缩 机 噪 声分别为 74dB ( A ) 和 79dB ( A ) , 风机的噪声是 81 dB ( A ) 和 85dB ( A ) , 结合部是 87dB ( A ) 。 冷 水 机 高度是 2 . 35 米 。 治 理 噪 声 的 声 屏 障 具 体 结 构 如0 50 40 1 55 45 2 60 50 3 65 55 4 70 55根据声学仿 真 软 件 CadnaA 对 组 合 式 隔 声 屏 的模拟数据 , 降 噪 百 叶 窗 + 隔 声 屏 + T 形 圆 弧 顶· 1 9 ·截面积 变 化 的 空 腔 , . 空 腔 间 相 互 隔 开 。 这 种
组合的声屏障在设计上是可行的 。 6 组合式隔声屏的现场实测数据该公司风冷式冷水机的降噪百叶窗 + 隔声屏+ T 形圆弧 顶 组 合 的 声 屏 障 建 成 使 用 一 星 期 后 , 对治理效 果 进 行 了 检 测 , 根 据 《 工 业 企 业 厂 界 噪 声标准 》 ( GB12348 - 2008 ) 规定 , 取厂界测量 点 为 厂界围墙外 1m , 高于围 墙 0 . 5m 以 上 的 位 置 进 行 检测 , 数据 均 与 声 学 仿 真 软 件 CadnaA 的 仿 真 模 拟数据高度吻合 。 7 结论风冷式冷水 机 的 噪 声 治 理 , 在 不 密 封 不 扩 大 隔声面积的情况 下 , 应 用 降 噪 百 叶 窗 + 隔 声 屏 +百叶窗时 , 必须计算风机通风量及风速要求 , 合理 设 置 降 噪 百 叶 窗 通 风 面 积 , 保 证 散 热 风 机 通 风 需要 。
品名:宁波声屏障
价格:80.00/米
型号:300*600*100
规格:11
品牌:声屏障
起订:10米
供应:4444米
发货:1天内