空调噪声的来源及其消除方法

1、第三节 空调噪声的来源及其消除方法一、 噪声的概念与标准从物理学的观点讲，凡是由各种不同的频率声强的声音杂乱无章的组合在一起就称为噪声，而有规则的振动产生的声音称为声乐，从心理学和心理学的观点讲，凡使人感到烦躁不安、刺耳、讨厌和影响代人工作、学习、休息的声音都叫噪声，有时即使是一首优美的乐曲，对一个正在思考问题的人来说，会变成噪声。1、空调房间允许噪声房间内允许的噪声级称为室内噪声标准，为满足生产的需要和工作条件的需要，需对噪声 的标准加以规定，在制定噪声标准时，还需考虑技术上的可能性的经济上的合理性。（1）噪声评价曲线由于人耳对不同频率的噪声敏感程度不同，以及对不同频率的噪声控制措施也不相同

2、，所以，应制定各倍频程的噪声允许标准，我国目前采用国际标准组织制定的噪声评价曲线N（或NR）如图6-9所示图中N（或NR）值为噪声评价曲线号，即中心频率1000Hz所对应的声压级分贝值，考虑到人耳对低频噪声不敏感，以及低频噪声消声处理较困难的特点，所以图6-9中低频噪声的允许声压级分贝值较高，而高频噪声的允许声压级分贝值较低。图6-9噪声评价曲线N（NR曲线）（2）空调房间的允许噪声标准空调房间对噪声的要求大致可分为两类：一类是生产或工作过程本身对声音有严格要求（如果播音室、录音室等）；另一类是生产或生产工作过程中要求有安静的操作环境。三、空调系统的噪声来源通风空调系统中，影响空调房间的主要噪

3、声源是通风机，其他噪声源于冷水机组，水泵等，噪声也是很大的，但它们不与送排风系统直接连通，不会直接以空气动力噪声的形式影响空调房间。通风机噪声由空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声组成，通常以空气动力噪声为主要成份。空气动力噪声是由于气流速度与压力波动而产生的。它由气流涡旋噪声、撞击噪声和回转噪声组成。涡流噪声是气流在吸入口和叶轮中脱胎换骨流形成的，它与风机的进出口、前盘结构及其相互配合有关。撞击噪声是气流进入或离开叶片时产生的，它和风机的流量、叶片的入口、出口角度有关。回转噪声又称叶片噪声，是旋转叶片对气流发生周期性的压力，引起气体压力和速度的脉动变化产生的。它与风机的转速高低、叶轮直径大小有关

4、。机械噪声是由于机器设备本身或系统中物件的振动产生的，如通风机、电机等的机械振动以及其他机件运转不平衡时产生的噪声。电磁噪声是由电机的定子与转子之间交变电磁引力、磁致伸缩引起的。由于通风机是影响空调房间的主要噪声源，因此在工程设计中最好能对选用通风机的声功率级和频带声功率级进行实测。上述风机声功率的计算都是指风机的额定效率范围内工作时的情况。如果风机的在低效率下工作，则产生的噪声远比计算的为大。四、降低空调系统噪声的措施1、设计空调系统时，应尺可能的选用低速叶片向后弯曲的离心式通风机，使通风机的正常工作点接近最高效率点运转。2、.电动机与通风机直接传动噪声最小，其次为联轴器。如必须采用间接传动

5、，应选用无缝的三角皮带。3.校正好通风机的动平衡与静平衡。4.风道内风速不宜过高，以免气流波动产品噪声。其允许的气流速度见表63。5.、通风机、电动机应安装在减振基础上，风机进出口呆避免急剧转弯，同时安装软接头。6.、空调机房的安装应尽可能的远离有消声要求的空调房间，为防止设备运转时噪声传出，可在机房内贴吸声材料。7、.为防止风管振动，对矩形风管应按规定进行加固，通过墙壁或悬吊在楼板下时，风管和支架要隔振。8、.当风管穿过高噪声的房间时，应对风管进行隔声处理。9、当采用上述措施后，并扣除嘈声在风管内的自然衰减值，仍不能满足室内允许的噪声标准时，多余的噪声就要靠消声器消除。表63空调系统不同噪声

6、标准的气流速度允许值噪声标准要求值管道内气流速度的允许值（m/s）NR评价曲线LA(dB)主风道支风道房间出风口1520253035402025303540454.04.55.06.57.59.02.53.54.55.56.07.01.52.02.53.34.05.0五、消声器的种类和应用用于空调系统的消声器种类很多，根据不同消声原理可分为阻性、抗性、共振型和复合型等多种。1、.阻性消声器阻性消声器是利用吸声材料的吸声作用，使沿通道传播的噪声不断断吸收而衰减的装置。因此，又称吸收式消声器。吸声材料能够把入射在其上的声能部分地吸收掉。声能之所以被吸收，是由于吸声材料的多孔性和松散性。当声进入孔隙

7、，引起孔隙中的空气和材料产生微小的振动，由于摩擦和粘滞阻力，使相当一部分声能化为热能而被吸收掉。所以吸声材料大都是疏松或多孔性的，如玻璃棉、泡沫塑料、矿渣棉、毛毡、石棉绒、吸声砖、加气混凝土、木丝板等等。其主要特点是具有贯穿材料的许许多多细孔，即所谓开孔结构。而大多数隔热材料则要求有封闭的空隙，故两者是不同的。把吸声材料固定在管道内壁，或按一定方式排列的管道或壳体内，就构成了阻性消声器。它是依吸声材料和吸声作用来达到消声目的。阻性消声器对中、高频噪声消声效果显著，但对低频噪声消声效果较差。为了提高消声量，可以改变吸声材料的厚度、容量和结构的形式。阻性消声器有以下多种型式。(1)管式消声器这是一

8、种最简单的消声器，它仅在管臂内周，贴上一层吸声材料，故又称“管衬”，如610所示。图610 管式消声器管式消声器的优点是制作方便、阻力小，但是当管道断面积较大时，将会影响对高频噪声的消声效果。这是因为，当频率达一定数值时，声波将以窄束状通过游消声器，而很少或根本不与管壁及声材料接触，从而使消声效果下降。当声波波长小于小通道断面尺寸一半时，消声效果便开始下降。这种现象称做“高频失效”，并将消声器开始明显下降的频率称为限失效频率fc。因此，管式消声器只适用于较小的风道，直径一般不宜大于300mm。（2）片式和格式消声器管式消声器对低频噪声的消声效果不好，对较高频率又易直通，并随断面增加而使消声量减

9、少，因此对于较大断面的风道可将断面划分成几个格式，这就成为片式及格式消声器，如图611所示。片式消声器的片间距一般取为100200mm,格式消声器的每个通道约为200×200mm,片材厚度根据噪声声源的频率特性,取100mm左右为宜,片式消声器在阻性消声器中应用最广。图611 片式和格式消声器3)折板式、声流式消声器将片式消声器的吸声片改制成曲折形,就成为折板式消声器,如图6-12所示,折板式消声器加大了声波的入射角,并增加了声波在消声器内拭目以待反射次数,由于增加了声波与吸声材料接触的机会,从而提高了中高频志折消声量,但折板式消声器的阻力比片式消声器的阻力大。为了使消声器既具有良好

10、的消声效果，又具有尽量小的空气阻力，可将消声器的吸声片横截面制成正弦波状或近似正弘波状，这种消声器称声流式消声器，如图613所示。图612 折板式消声器图613 声流式消声器 （4）室式消声器（迷宫式消声器）在大容积的箱（室）内表面粘贴吸声材料，并错开气流的进出口位置，就构成了室式消声器（图614 (a)），多室式又称迷宫式消声器（图614(b)）。它们的消声原理除了主要阻性消声外，还因气流通道断面变化而具有一定的抗性消声作用。室式消声器的特点是消声频程较宽，安装维修方便，但阻力大，占用空间大。(a)单室式 (b)迷宫式图614 室式消声器2.抗性消声器（膨胀性消声器）这种消声器由管和小室相连

11、而成，如图615所示。利用管道内截面的突变，使沿管道传播的声波向声源方向反射回去，而起到消声作用。为保证一定的消声效果，消声器的膨胀比（大断面与小断面面积之比）应大于5。抗性消声器具有良好的低频或低中频消声性能，它不需内衬多孔性吸声材料，故能适用于高温、高温或腐蚀性气体等场合。但由于消声频程较窄，空气阻力大，占用空间多，一般很少应用。图615.抗性消声器3、共振型消声器共振型消声器的构造如图616所示。它通过管道开孔与共振腔相连接，穿孔板小孔也颈处的空气柱和空腔内的空气构成了一个共振吸志结构。当外界噪声频率和此共振吸声结构的固有频率相同时，引起的小孔孔颈处空气强烈共振，空气柱与孔壁之间发生剧烈

12、摩擦而消耗掉声能。这种消声器具有较强的频率选择性，即有效的频率范围很窄，一般用以消除低频噪声。(a)结构示意 (b)共振吸声结构图616 共振消声器4、宽频带复合式消声器抗性消声器的低频消声性能较差；抗性消声器的高频消声性能很差；共振消声器的有效消声频率范围较窄；而复合式消声器则是将阻性与抗性或共振消声原理组合设计在同一个消声器内，因此，具有较宽的消声特性，在空调系统的噪声控制中得到了广泛的应用。5.其他类型消声器除了上述介绍的几种消声器外，还可利用风管构件做为消声器，它具有节约窨的优点。常用的有消声弯头和消声静压箱。（1）消声弯头消声弯头（图617）就是在风管弯头上直接进行消声处理。它有两种作法；一是变头内贴吸声材料的作法，要求弯头内缘做成圆弧，外缘粘贴吸