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噪声控制技术

时间:2015-09-07  归属:环境保护
噪声控制技术

    噪声在传播过程中有三个要素,即声源、传播途径和接受者。只有当声源、声的传播途径和接受者三个因素同时存在时,噪声才能对人造成干扰和危害。因此,控制噪声必须考虑这三个因素。

    首先应考虑对声源进行控制,从声源上降低噪声。环境噪声主要来源于各类机电产品的运行,我国机电产品的噪声与国外同类产品比较平均高出5~10dBA,因此必须大力发展科技进步,运用行政、法律手段,制定正确的技术经济政策,大力推动低噪声机电产品的开发研制。对声源进行控制,是最根本的噪声控制措施。即使是部分减弱声源处的噪声强度,也会使在传播途径中或接受处的噪声控制工作大大简化。为实现这一目标,应改革产品的结构和提高零件的加工精度和装配技术,使发声体的噪声强度减弱。

    但就我国目前的技术水平来看,大多数设备的噪声强度超过了使人们满意的标准,使得从声源处控制噪声难以实现,往往还需要在传播途径上采取噪声控制措施。经常采用的措施有吸音、隔声、使用消声器及隔振技术等。在噪声传播途径控制中,采取何种措施为好,要在调查测量的基础上,根据具体声源和传播途径,有针对性地选择,同时注意这些措施的可行性和经济性。

    在声源和传播途径上采取控制措施有困难或无法进行时,接受噪声的个人可以采取个人防护。简单的方法是佩戴耳塞、耳罩、防声头盔等。此外减小振动是消音降噪的另外一种重要措施。

     

    一、声源控制技术

     

    控制噪声的根本途径是对声源进行控制,控制声源的有效方法是降低辐射声源声功率。在工矿企业中,经常可以遇到各种类型的噪声源,它们产生噪声的机理各不相同,所采用的声源控制技术也不相同。

    一个实际的噪声源产生噪声的机理往往不是单一的,如一台鼓风机工作时产生机械性、气流性和电磁性三个方面的噪声。

    (一)机械噪声的控制

    机械噪声是由各种机械部件在外力激发下产生振动或相互撞击而产生的,如部件旋转运动的不平衡、往复运动的不平衡及撞击摩擦是产生噪声的主要原因。控制机械噪声的主要方法有:

    (1)避免运动部件的冲击和碰撞,降低撞击部件之间的撞击力和速度,延长撞击部件之间的撞击时间;

    (2)提高旋转运动部件的平衡精度,减少旋转运动部件的周期性激发力;

    (3)提高运动部件的加工精度和光洁度,选择合适的工差配合,控制运动部件之间的间隙大小,降低运动部件的振动振幅,采取足够的润滑减少摩擦力;

    (4)在固体零部件接触面上,增加特性阻抗不同的黏弹性材料,减少固体传声,在振动较大的零部件上安装减振器,以隔离振动,减少噪声传递;

    (5)采用具有较高内损耗系数的材料制作机械设备中噪声较大的零部件,或在振动部件的表面附加外阻尼,降低其声辐射效率;

    (6)改变振动部件的质量和刚度,防止共振,调整或降低部件对外激发力的响应,降低噪声。

    (二)气流噪声的控制

    气流噪声是由气流流动过程中的相互作用或气流和固体介质之间的作用产生的,控制气流噪声的主要方法是:

    (1)选择合适的空气动力机械设计参数,减小气流脉动,减小周期性激发力;

    (2)降低气流速度,减少气流压力突变,以降低湍流噪声;

    (3)降低高压气体排放压力和速度;

    (4)安装合适的消声器。

    (三)电磁噪声的控制

    电磁噪声主要是由交替变化的电磁场激发金属零部件和空气间隙周期性振动而产生的。对于电动机来说,由于电源不稳定也可以激发定子振动而产生噪声。电磁噪声主要分布在1000Hz以上的高频区域。电压不稳定产生的电磁噪声,其频率一般为电源频率的两倍。

    降低电动机噪声的主要措施为:

    (1)合理选择沟槽数和级数;

    (2)在转子沟槽中充填一些环氧树脂材料,降低振动;

    (3)增加定子的刚性;

    (4)提高电源稳定度;

    (5)提高制造和装配精度。

    降低变压器电磁噪声的主要措施有:

    (1)减小磁力线密度;

    (2)选择低磁性硅钢材料;

    (3)合理选择铁心结构,铁心间隙充填树脂性材料,硅钢片之间采用树脂材料粘贴。

    (四)隔振技术

    振动和噪声是两种不同的概念,但它们有着密切的联系。许多噪声是由振动诱发产生的,因此在对声源进行控制时,必须同时考虑隔振。

    振动是环境物理污染因素之一,它在介质中的传播比噪声更复杂,它可以同时以横波、纵波、表面波、剪切波的形式向周围传播。它不仅能激发噪声,而且还能通过固体直接作用危害人体。人体是一个弹性体,骨骼和肌肉构成许多空腔和心、肝、肺、胃、肠等弹性系统。这些空腔和弹性系统都有各自的固有共振频率,一旦与外来的振动频率相吻合或接近时,就会产生共振,这时人体器官就会受到极大的危害。工业上振动常常与噪声联合作用于人体,振动控制是噪声控制中的常用方法。

    振动虽然和噪声有密切的关系,但它们又是两种完全不同的物理现象,控制振动的目的不仅在于消除因振动而激发的噪声,而且还在于消除振动本身对周围环境造成的有害影响。

    控制振动的方法与控制噪声的方法有所不同,通常可归纳为如下三类。

    (1)减小扰动 减小或消除振动源的激励,即采用各种平衡方法来改善机器的平衡性能,修改或重新设计机器的结构以减小振动,改进和提高制造质量,减小构件加工误差,提高安装中的对中质量,控制安装间隙,对具有较大辐射表面的薄壁结构采取必要的阻尼措施。

    (2)防止共振 防止或减小设备、结构对振动的响应。改变振动系统的固有频率,改变振动系统的扰动频率,采用动力吸振器,增加阻尼,减小共振时的振幅。

    (3)采取隔振措施 减小或隔离振动的传递。按照传递方向的不同,分为隔离振源和隔离响应两种。隔离振源又称为主动隔振或积极隔振,目的在于隔离或减小动力的传递,使周围环境或建筑结构不受振动的影响,一般动力机器、回转机械、锻冲压设备的隔振都属于这一类;隔离响应又称为被动隔振或消极隔振,目的在于隔离或减小运动的传递,使精密仪器与设备不受基础振动的影响,一般电子仪器、贵重设备、精密仪器、易损件、录音室人体坐垫的隔振都属于这一类。两类隔振尽管不同,但实施方法相通,均通过在设备和基座间装设隔振器,使大部分振动被隔振装置所吸收来实现隔振。常用的隔振装置有金属弹簧、橡胶隔振器等。

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