礦井通風(fēng)機(jī)噪聲控制與振動(dòng)隔離設(shè)計(jì)

PAGE摘要在進(jìn)行煤礦井下開采時(shí)，有害氣體（一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等）和粉塵等嚴(yán)重影響了工人的健康和工作效率。因此需要采用通風(fēng)機(jī)設(shè)備來保證井下的通風(fēng)和正常生產(chǎn)工作。根據(jù)煤礦的不同情況，需要因地制宜的選擇好通風(fēng)機(jī)設(shè)備。本文針對(duì)煤礦中通風(fēng)設(shè)備的選型設(shè)計(jì)并選擇與之相匹配的電動(dòng)機(jī)、隔振設(shè)計(jì)和風(fēng)機(jī)房的總體布局及其噪聲控制工程。在風(fēng)機(jī)的選型上本文采用礦用離心式通風(fēng)機(jī)。設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)和電機(jī)的隔振及整個(gè)風(fēng)機(jī)房的布置和噪聲控制（隔聲、消聲、吸聲）并進(jìn)行相應(yīng)材料的選擇，以達(dá)到隔振降噪的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮機(jī)房內(nèi)的散熱通風(fēng)，以達(dá)到煤礦在通風(fēng)環(huán)境下降低噪聲且機(jī)房中機(jī)器安全等要求。本文介紹了離心通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇的基本過程，分析了離心式通風(fēng)機(jī)的基本要求。對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞離心式通風(fēng)機(jī)；隔振；噪聲控制；吸聲；隔聲目錄摘要1緒論11.1礦山通風(fēng)設(shè)備概述11.2本課題研究的目的及意義12礦用離心式通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型設(shè)計(jì)22.1風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)22.2選型設(shè)計(jì)過程93通風(fēng)機(jī)房隔振的設(shè)計(jì)103.1振動(dòng)的危害103.2隔振設(shè)計(jì)113.2.1設(shè)計(jì)資料113.2.2隔振方式及參數(shù)選用原則173.3隔振設(shè)計(jì)計(jì)算步驟284風(fēng)機(jī)房噪聲治理294.1噪聲的危害294.2噪聲控制的基礎(chǔ)294.2.1噪聲描述的參數(shù)294.2.2聲基本評(píng)價(jià)量304.3噪聲控制具體措施314.4已知設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)334.5風(fēng)機(jī)房隔聲設(shè)計(jì)354.6風(fēng)機(jī)房吸聲設(shè)計(jì)394.7機(jī)房通風(fēng)設(shè)計(jì)445結(jié)論47參考文獻(xiàn)48致謝詞49PAGE491緒論1.1煤礦通風(fēng)設(shè)備概述現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)多在井下開采，由于井下有害、有毒氣體的不斷涌出，再加上以爆炸的煤塵都對(duì)井下工作人員的健康非常不利，特別是當(dāng)有害氣體和煤塵的含量超限的，還有可能造成后果嚴(yán)重的瓦斯、煤塵爆炸。通風(fēng)機(jī)的作用就是把地面新鮮空氣送到井下，供工人呼吸，同時(shí)把有害氣體從井下排除，使有害氣體的濃度降低到對(duì)人體無害的程度，為此現(xiàn)代煤礦中稱通風(fēng)機(jī)為“礦井肺臟”。由于煤礦設(shè)備具有如此重要性，故對(duì)于主要通風(fēng)設(shè)備提出如下要求：（1）必須安裝在地面。裝有風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密；（2）必須裝備兩部同等能力的通風(fēng)機(jī)，其中一部作為備用。必要時(shí)，備用通風(fēng)機(jī)必須能在10分鐘內(nèi)啟動(dòng)；（3）為保證通風(fēng)機(jī)供電，要有兩條專用供電線路；（4）必須裝有使風(fēng)流反向的裝備或具有反風(fēng)能力，而且能在10分鐘內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向，反向后的風(fēng)量應(yīng)不小于正常風(fēng)量的40%；（5）裝有主通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)進(jìn)口必須安裝防爆門。其面積不得小于該井的斷面積，并且必須正對(duì)風(fēng)井風(fēng)流方向；1.2本課題研究的目的及意義控制噪聲與振動(dòng)污染是環(huán)境保護(hù)防治的四大污染之一。近20年來我國噪聲與振動(dòng)技術(shù)取得了迅速的發(fā)展,國家也制定了噪聲與振動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)。本課題的研究不僅有實(shí)際的工程應(yīng)用價(jià)值，而且還有理論研究的意義。并且對(duì)于各類型的風(fēng)機(jī)以及風(fēng)機(jī)房的隔振與噪聲控制和其他發(fā)生件多，分布面廣，污染影響大的工業(yè)噪聲控制均有一定得參考價(jià)值。

2礦用離心式通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型設(shè)計(jì)2.1風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)2.1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)前期后期風(fēng)井瓦斯等級(jí)供電電壓通風(fēng)量負(fù)壓通風(fēng)量負(fù)壓1400009501400001400做箕斗提升低380V2.2選型設(shè)計(jì)過程計(jì)算風(fēng)源必須產(chǎn)生的風(fēng)量和風(fēng)壓：由于原始資料提供的礦井通風(fēng)的風(fēng)量和風(fēng)壓，并不包括通風(fēng)設(shè)備中風(fēng)源以外的風(fēng)道裝置漏風(fēng)和阻力損失。因此，要求風(fēng)源必須產(chǎn)生的風(fēng)量Qy=kQ(m3/s)式（1.1）Q—原始資料提供的通風(fēng)量(m3/s);K—設(shè)備漏風(fēng)系數(shù).當(dāng)風(fēng)井不作提升時(shí)，k=1.1～1.15;兼作箕斗井時(shí)，k=1.15～1.20;當(dāng)風(fēng)井不作提升時(shí)，k=1.25～1.30;依[4]《規(guī)范》第2-133條：由于風(fēng)井做箕斗提升，k=1.15～1.20;則風(fēng)源必須產(chǎn)生的風(fēng)量為Qy=kQ=（1.15～1.20）×140000=（1.61～1.68）×=其產(chǎn)生的風(fēng)壓為，因離心式風(fēng)機(jī)常提供全壓特性前期：=1210pa后期=1650pa（1）預(yù)選風(fēng)機(jī)：目前，風(fēng)機(jī)制造廠在提供軸流式風(fēng)機(jī)的同時(shí)，隨機(jī)提供擴(kuò)散器，離心式風(fēng)機(jī)則不提供擴(kuò)散器。提供的特性曲線也不統(tǒng)一，對(duì)于軸流式風(fēng)機(jī)裝置，通常是裝置的靜壓特性，對(duì)于離心風(fēng)機(jī)則是風(fēng)機(jī)的全壓特性，軸流風(fēng)機(jī)靜壓特性的裝置所含的內(nèi)容也不一樣?？偟膩碚f，選擇風(fēng)機(jī)有兩種方法：其一，利用風(fēng)源類型特性選擇；其二，利用風(fēng)源個(gè)別特性選擇。風(fēng)機(jī)選擇注意事項(xiàng)：1.在一個(gè)井筒中應(yīng)盡量采用單一風(fēng)機(jī)工作制，確有困難時(shí)，采用兩臺(tái)并聯(lián)，最好是同類型同型號(hào)。2.選擇的風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足第一水平各個(gè)時(shí)期的負(fù)壓變化，并適當(dāng)照顧下一水平的通風(fēng)要求，負(fù)壓變化較大時(shí)，可考慮分期選配電機(jī)，初裝電動(dòng)機(jī)的使用年限不宜少于10年；3.選用軸流式風(fēng)機(jī)時(shí)，在最大負(fù)壓和風(fēng)量時(shí)，用的葉片安裝角應(yīng)比最大安裝角小5度。4.選擇的風(fēng)機(jī)，應(yīng)有足夠的調(diào)節(jié)范圍，以滿足使用年限內(nèi)，工況不超出工業(yè)利用取得的要求。根據(jù)風(fēng)源產(chǎn)生的工況參數(shù)，預(yù)選4-72-11型No.20B離心通風(fēng)機(jī)：轉(zhuǎn)數(shù)560r/min。（2）配置擴(kuò)散器選用對(duì)稱的平面擴(kuò)散器選用對(duì)稱平面擴(kuò)散器，選用擴(kuò)散比n=2.2，擴(kuò)散角，此時(shí)相對(duì)長度=2，全損失系數(shù)。換算風(fēng)機(jī)裝置靜壓特性：風(fēng)機(jī)和配置的擴(kuò)散器組成風(fēng)機(jī)裝置，可用式[4]（3-13）求得，該式中自風(fēng)機(jī)外形尺寸圖查得截面積；將F值、全部損失系數(shù)ξk和密度ρ之值代入[4]（3-13）得，式中Q以計(jì)算則上式改寫為：式（1.2）相應(yīng)裝置靜效率：式（1.3）自4-72-11-NO.20B風(fēng)機(jī)全壓特性曲線和功率特性曲線上去可以全面表征特性的諸工況，其參數(shù)見下表表1.2風(fēng)機(jī)全壓特性曲線和功率特性曲線參數(shù)124500135600146700157800168900180000H（Pa）188018401780170016001490182817801708161815051382N(KW)70.4674.1975.4677.8180.85830.8950.9020.9210.9100.8730.833（3）確定調(diào)節(jié)方式裝置的靜壓特性曲線并不穿過工況k'和k"，為了得到此兩工況，必須進(jìn)行調(diào)節(jié)。鑒于風(fēng)機(jī)本身無調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，必須借助外部裝置來改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，已獲得各預(yù)期的工況。通過k'和k"做比例曲線。該兩曲線的表達(dá)式分別為：式（1.4）和式（1.5）式中Q以計(jì)算。利用此兩式求出的兩條比例曲線坐標(biāo)曲線參數(shù)列于表中。兩比例曲線分別穿過工況k'和k"并分別交裝置靜壓特性曲線于ke'和ke"。此兩點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)分別為表1.3坐標(biāo)參數(shù)124500135600146700157800168900180000714847100511631332151397311541259145716691895圖2.1由圖2.1得：對(duì)應(yīng)于同一比列曲線上的兩點(diǎn)k'和ke'，以及另一比列曲線上的兩點(diǎn)k"和ke"。運(yùn)用比例定律，求得各通風(fēng)時(shí)期的轉(zhuǎn)速工況的轉(zhuǎn)速工況的轉(zhuǎn)速（4）確定工況：分別求出通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的工況，以檢查是否滿足通風(fēng)要求，根據(jù)計(jì)算得到的風(fēng)源必須產(chǎn)生的風(fēng)量和風(fēng)壓，可以求得相應(yīng)等效網(wǎng)路特性，講求得的各時(shí)期的等效網(wǎng)路特性，繪在風(fēng)源特性圖上，它與相應(yīng)的風(fēng)壓特性的交點(diǎn)，即為各時(shí)期的工況點(diǎn)，通風(fēng)機(jī)選擇正確，工況點(diǎn)位于工業(yè)利用區(qū)內(nèi)。在通風(fēng)容易時(shí)期，風(fēng)機(jī)以轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其裝置靜壓特性曲線必穿過點(diǎn)。無疑在時(shí)期等效網(wǎng)絡(luò)特性也必然穿過點(diǎn)。因此，兩特性曲線的交點(diǎn)必然是預(yù)計(jì)的工況點(diǎn)點(diǎn)，同理，在通風(fēng)困難時(shí)期，風(fēng)機(jī)以轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，工況點(diǎn)為點(diǎn)。工況點(diǎn)參數(shù)列于下表。表1.4工況點(diǎn)參數(shù)通風(fēng)容易時(shí)期工況點(diǎn)(Pa)16100014505110.8972.9通風(fēng)困難時(shí)期工況點(diǎn)（Pa）1620015705530.84583.6（5）選擇電機(jī)：在各個(gè)時(shí)期必須輸出的功率，決定電機(jī)容量時(shí)，應(yīng)考慮到由于礦井網(wǎng)路特性不夠精確，所需功率有可能不足的情況，增加10～20%的備用量，除此之外，還應(yīng)考慮由于電機(jī)負(fù)載小，對(duì)功率因數(shù)cos的不良影響。若擬采用同步電動(dòng)機(jī)，則應(yīng)按同步電動(dòng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)最大功率選擇，以改善功率因數(shù)。假若通風(fēng)機(jī)困難時(shí)期發(fā)生在電機(jī)服務(wù)年限內(nèi)，則電機(jī)功率為采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，則應(yīng)按同步電機(jī)服務(wù)年限內(nèi)最大功率選擇，以改善功率因數(shù)。通風(fēng)容易時(shí)期要求電機(jī)必須輸出的功率分別為：功率比所以整個(gè)通風(fēng)時(shí)期可以選用一臺(tái)電機(jī)，其功率為：故選用JS126-8型電動(dòng)機(jī)。（6）計(jì)算平均年耗電量：串激調(diào)速裝置的無極調(diào)速功能，可以保證由通風(fēng)容易時(shí)期到困難時(shí)期的全部變動(dòng)范圍內(nèi)，在風(fēng)量不變的條件下，使工況由到，假定隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延續(xù)，風(fēng)壓呈線性規(guī)律變化。由于通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù)隨著開采工作的推移而變化，工況點(diǎn)和電耗也隨之而變。因此，難以非常精確的計(jì)算電耗。對(duì)于通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù)變化不大，而且中期無需進(jìn)行調(diào)節(jié)的通風(fēng)機(jī)。則按下式計(jì)算平均年電耗量式中ηd——電機(jī)效率；ηw——電網(wǎng)效率；r——每天工作小時(shí)數(shù)；T—每年工作晝夜數(shù)。（7）決定主要設(shè)備按[4]《規(guī)定》第2-131條規(guī)定，沼氣突出的礦井和高沼氣的礦井的主要通風(fēng)設(shè)備，以及低沼氣的大、中型礦井主要通風(fēng)設(shè)備必須配備兩套，一套工作，一套備用。低沼氣小型礦井主要通風(fēng)機(jī)，宜采用皮帶傳動(dòng)，一般裝一臺(tái)，但另設(shè)一臺(tái)備用電機(jī)，并應(yīng)有迅速倒換電機(jī)的措施。根據(jù)規(guī)定，所以各風(fēng)井應(yīng)配備兩臺(tái)4-72-11型NO20B風(fēng)機(jī)，一臺(tái)備用，一臺(tái)工作，供電電壓6KV，可選用JS126-8型電機(jī)兩臺(tái)，各風(fēng)機(jī)配備一臺(tái)，該電動(dòng)機(jī)功率110KW，電壓6KV，同步轉(zhuǎn)速560r/min。串級(jí)調(diào)速裝置可選用一套，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)共用。

3通風(fēng)機(jī)房隔振的設(shè)計(jì)在振動(dòng)控制技術(shù)中，隔振是目前振動(dòng)控制工程上應(yīng)用最為廣泛和有效的措施，利用隔振器以降低因機(jī)器本身的擾力作用引起機(jī)器支撐結(jié)構(gòu)或地基的振動(dòng)，成為積極隔振，本設(shè)計(jì)即為積極隔振，為減少精密儀器和設(shè)備或者其他隔振體在外部震源的作用下的振動(dòng)，成為消極隔振。3.1振動(dòng)的危害（1）振動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生的振動(dòng)大多是有害的。振動(dòng)使機(jī)械設(shè)備本身疲勞和磨損，從而縮短機(jī)械設(shè)備的使用壽命，甚至使機(jī)械設(shè)備的構(gòu)件發(fā)生剛度和強(qiáng)度破壞。對(duì)于機(jī)械加工機(jī)床，如振動(dòng)過大，就會(huì)使加工精度降低；飛機(jī)機(jī)翼的震顫，機(jī)輪的擺振和發(fā)動(dòng)機(jī)的異常震動(dòng)，往往會(huì)造成嚴(yán)重的事故。這些機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)，不但自身危害甚大，而振動(dòng)輻射強(qiáng)烈的噪聲會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。當(dāng)然振動(dòng)不是都有害，也有可利用的一方面。如礦山用的振動(dòng)篩，工業(yè)用的拋光機(jī)，建材用的振動(dòng)器，它們均是利用振動(dòng)原理設(shè)計(jì)的。（2）振動(dòng)對(duì)人體健康的影響人體可近似看成彈性體，骨骼近似一般固體，但比較脆，肌肉比較柔弱，并有一定彈性。實(shí)驗(yàn)表明，人體各部分器官都有固定頻率。如人全身約是6赫茲，當(dāng)身體各部分的器官固有頻率與外界傳來的振動(dòng)頻率一直和接近時(shí)，就會(huì)引起器官的共振，此時(shí)器官受到的影響和危害最大。在礦山工廠水電等許多行業(yè)，有相當(dāng)數(shù)量的工人從事振動(dòng)作業(yè)，在工作中需要緊握強(qiáng)烈振動(dòng)的工具和設(shè)備。這些操作者及其他有關(guān)工作人員，由于長期工作，會(huì)患振動(dòng)職業(yè)病。其病癥一般是手麻手無力重癥患者手指變形，下肢冠狀動(dòng)脈和腦血管擴(kuò)張。除此以外，振動(dòng)還能造成聽力損害。當(dāng)振動(dòng)頻率在125-250赫茲內(nèi)，長時(shí)間的振動(dòng)能導(dǎo)致語言聽力下降。3.2隔振設(shè)計(jì)3.2.1設(shè)計(jì)資料1.設(shè)備的型號(hào)，規(guī)格及輪廓的尺寸圖等。2.設(shè)備的質(zhì)心位置、質(zhì)量和質(zhì)量慣性矩。3.設(shè)備底座外廓圖、附屬設(shè)備、底座厚度地腳螺栓和預(yù)埋件的位置。4.與設(shè)備和其基礎(chǔ)連接的有關(guān)的管路圖。5.當(dāng)隔振器支撐在樓板或支架上時(shí)需有支撐結(jié)構(gòu)的圖。若隔振器設(shè)置在基礎(chǔ)上時(shí)則需有地質(zhì)資料、地基動(dòng)力參數(shù)和相鄰基礎(chǔ)的有關(guān)資料。6.動(dòng)力設(shè)備為周期性擾力時(shí)，需要有工作頻率及設(shè)備啟動(dòng)和停止時(shí)頻率增減情況的資料，若為沖擊擾力時(shí)，需有沖擊擾力作用時(shí)間和兩次沖擊擾力的時(shí)間間隔。7.對(duì)積極隔振要知道動(dòng)力設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的擾力的大小及其作用的位置。若無擾力或擾力矩的資料，則必須有機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量、幾何尺寸、傳動(dòng)方式及機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量偏心矩等資料。8.所選用或設(shè)計(jì)的隔振器的特性（如承載力、壓縮極限、剛度和阻尼比等）以及使用的環(huán)境條件。9.隔振器所處位置的空間大小、最低和最高溫度及酸、堿、油等侵蝕介質(zhì)發(fā)生的可能性。表3.1風(fēng)機(jī)相關(guān)參數(shù)風(fēng)機(jī)型號(hào)電機(jī)型號(hào)產(chǎn)地隔振效率4-42-1120BJS126-8北京≥853.2.2隔振方式及參數(shù)選用原則（1）隔振臺(tái)座的位置隔振器可直接設(shè)置在機(jī)器的機(jī)座下，也可設(shè)置在與機(jī)座剛性連接的基礎(chǔ)下面，通常稱與機(jī)座剛性連接的基礎(chǔ)為隔振臺(tái)座或剛性臺(tái)座。剛性臺(tái)座從材料角度可分為兩類：一類為槽鋼角碼等焊接而成；另一類是由鋼筋混凝土澆鑄而成。在下列情況下，應(yīng)設(shè)置剛性臺(tái)座。機(jī)器機(jī)座的剛度不足；直接在機(jī)座下設(shè)置隔振器有困難；為了減少被隔振對(duì)象的振動(dòng)，需要增加隔振體系得質(zhì)量和質(zhì)量慣性矩；4)被隔振對(duì)象是由幾部分或幾個(gè)單獨(dú)的機(jī)器組成。（2）隔振方式的選擇隔振方式：通常分為支撐式、懸掛式、和懸掛支撐式。支撐式，隔振器設(shè)置在被隔振設(shè)備機(jī)座或剛性臺(tái)座下。懸掛式，被隔振設(shè)備安裝在兩端為鉸的剛性吊環(huán)懸掛的剛性臺(tái)座或直接將隔振設(shè)備的底座掛在剛性吊環(huán)上。懸掛式可用于隔離水平方向振動(dòng)。在考慮隔振方式的同時(shí)，應(yīng)考慮下列要求：便于隔振器安裝、觀察、維修以及更換所需要的空間。2)有利于生產(chǎn)和操作。3)應(yīng)盡可能的縮短隔振體系得重心和擾力用線之間的距離。隔振器在平面上的布置，應(yīng)力求使其剛度中心與隔振體系（包括隔振對(duì)象和剛性臺(tái)座）的重心在同一垂直線上。對(duì)于積極隔振，當(dāng)難于滿足上述要求時(shí)則剛度中心與重心的水平距離不應(yīng)大于所在邊長的5%，此時(shí)垂直向振幅的計(jì)算可不考慮回轉(zhuǎn)的影響。對(duì)消極隔振，應(yīng)使隔振體系的重心與剛度中心重合。對(duì)于附帶有各種管道系統(tǒng)的機(jī)組設(shè)備，除了機(jī)組設(shè)備本身要采用隔振器外，管道和機(jī)組設(shè)備之間應(yīng)加柔性；管道和天花板、墻體等建筑構(gòu)件連接處均應(yīng)安裝彈性接件（如彈性吊架或彈性托架），必要時(shí)，導(dǎo)電電線也應(yīng)采用多股軟線或其他措施。隔振體系的固有頻率應(yīng)低于干擾圓頻率，至少應(yīng)滿足/＞1.41。一般情況下，/比值在2.2～4.5范圍內(nèi)選取，當(dāng)振源為矩形或三角形時(shí)，脈沖作用時(shí)間與隔振體系固有周期T之比，應(yīng)分別符合/T≤0.1或0.2。在下列情況之一時(shí)，隔振體系應(yīng)具有足夠的阻尼1.在開機(jī)和停機(jī)的過程中，擾頻經(jīng)過共振區(qū)時(shí)，需避免出現(xiàn)過大的振動(dòng)位移，一般阻尼比取0.06～0.10。2.對(duì)沖擊振動(dòng)，阻尼比在0.15～0.30范圍內(nèi)選擇，一般取0.25左右。3．消極隔振的臺(tái)座因操作原因產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，應(yīng)有阻尼，以使其迅速平穩(wěn)一般阻尼比在0.06～0.15范圍內(nèi)選取。隔振參數(shù)選用的步驟：隔振的基本參數(shù)是隔振體系的質(zhì)量m和質(zhì)量慣性矩J，隔振器的剛度k和阻尼比，隔振體系的傳遞率和隔振體系的容許振動(dòng)線位移（或容許振動(dòng)速度）。在正式詳細(xì)的進(jìn)行隔振計(jì)算之前，隔振體系的基本參數(shù)的選擇，可假定隔振體系為單自由度體系（對(duì)一般的簡單隔振工程,如剛性臺(tái)座制作合適，隔振器布置合理，也可視為單自由度體系），按下列步驟進(jìn)行：根據(jù)實(shí)際工程需要，確定振動(dòng)傳遞率，則隔振效率為=1-，由傳遞率求出隔振體系的固有頻率（rad/s）：根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)的情況，假定隔振體系總參振質(zhì)量m（包括機(jī)組及臺(tái)座等）。按下列公式計(jì)算隔振體系得總剛度k式中k——隔振體系總剛度（KN/m）；m——隔振體系總質(zhì)量（t）5.按下列式計(jì)算隔振器數(shù)量N：式中k——所選用單個(gè)隔振器的剛度（KN）。6.按下式核算隔振器的總承載能力式中Pi——單個(gè)隔振器容許承載力（KN）；W——隔振體系總質(zhì)量（KN）；m——隔振體系總質(zhì)量（t）；g——重力加速度（9.81m/s2）；Pd——作用在隔振器上的干擾力（KN）7.根據(jù)隔振器的布置情況，按本篇等有關(guān)公式，試計(jì)算隔振體系上要求振動(dòng)控制點(diǎn)的最大振動(dòng)線位移Amax（或最大振動(dòng)線速度等），使之滿足：式中[A]——容許振動(dòng)線位移8.調(diào)整調(diào)整參振總質(zhì)量m、總剛度k等，最終滿足傳遞率u和控制點(diǎn)的最大線位移。9.阻尼比的選擇積極隔振體系所需的阻尼比，可根據(jù)機(jī)器轉(zhuǎn)速的增減速度和通過共振區(qū)時(shí)隔振體系容許的最大振動(dòng)位移Av與當(dāng)量靜位移Aev的比值。（3）隔振體系固有頻率隔振體系動(dòng)力計(jì)算是比較復(fù)雜的，在保證一定的計(jì)算精度下，需要做出某些計(jì)算簡化，如對(duì)支撐式隔振體系，在計(jì)算中假定：支撐隔振體系得支撐剛度為無限大；隔振只考慮剛度和阻尼，剛度為常量，不考慮質(zhì)量；臺(tái)座和設(shè)備只考慮質(zhì)量，不計(jì)彈性；臺(tái)座和設(shè)備的總質(zhì)心和剛度中心在同一鉛垂線上。（4）耦合情況：在隔振設(shè)計(jì)時(shí)，通過科學(xué)的臺(tái)座設(shè)計(jì)和合理的隔振器布置，盡可能使隔振體系所有的振型為單自由度的獨(dú)立振型。如有困難，可考慮耦合振型，但不宜超過兩個(gè)自由度。各種隔振方式與其振型耦合情況如下：支撐式當(dāng)隔振體系得重心Cg與隔振體系得剛度中心在同一垂直軸線上，但不在同一水平軸線上時(shí)，z和軸向?yàn)楠?dú)立振型，x與軸耦合，y與軸向相耦合。當(dāng)重心與剛度中心重合于一點(diǎn)時(shí)，x、y、z、和所有軸向均為獨(dú)立振型。剛性吊環(huán)懸掛式當(dāng)?shù)醐h(huán)的平面位置在半徑為R的圓周上時(shí)，x，y軸向?yàn)楠?dú)立振型，其余軸向均受約束；當(dāng)?shù)醐h(huán)的平面位置不全在半徑為R的圓周上時(shí)，x、y軸向?yàn)楠?dú)立振型，其余軸向均受約束。當(dāng)?shù)鯒U與隔振器的平面位置在半徑R的圓周上時(shí)，z和軸向?yàn)楠?dú)立振型，x與軸向相耦合，y與軸向相耦合。當(dāng)?shù)鯒U與隔振器的平面位置不全在半徑為R的圓周上時(shí)，z軸向?yàn)楠?dú)立振型，x與軸向相耦合，y與軸向相耦合，軸向受約束。（5）隔振材料與隔振器機(jī)械設(shè)備和基礎(chǔ)之間選擇合理的隔振材料或隔振裝置，防止振動(dòng)的能量以噪聲的形式向外傳遞。作為隔振材料和隔振裝置必須具備支撐機(jī)械設(shè)備動(dòng)力載荷和良好的彈性回復(fù)性能這兩方面的要求。一般從降低傳遞系數(shù)這方面考慮，希望其靜壓縮量大些。然而，對(duì)于許多彈性材料和隔振裝置來說，往往承受大負(fù)載的其壓縮量較小，而承受負(fù)載小的其壓縮量大。在實(shí)際應(yīng)用中，必須根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求適當(dāng)?shù)倪x擇。若要使隔振材料或隔振裝置在低頻范圍內(nèi)起作用，則在允許負(fù)載內(nèi)，希望得到較大的變形。同時(shí)，也應(yīng)考慮到經(jīng)久耐用，穩(wěn)定性好，維護(hù)方便等實(shí)際因素。工程上常用的隔振材料或隔振裝置主要有剛彈簧，橡膠，玻璃纖維板等。目前使用最廣泛的是金屬彈簧和剪切橡膠。但以空氣彈簧的隔振效率最好，發(fā)展前景樂觀。在工程實(shí)際中，也長將這些隔振材料互相復(fù)合使用，如剛彈簧—橡膠減振器，就是常用的一種隔振裝置。1鋼彈簧隔振器鋼彈簧有較大的靜壓縮量，因此能使隔振系統(tǒng)獲得很低的固有頻率，適宜低頻隔振；有較大的承載能力，且性能穩(wěn)；此外鋼彈簧還有結(jié)實(shí)耐用，尺寸小，耐溫高，耐腐蝕能優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是本身阻尼較低，一般c/=0.005,一致使共振區(qū)傳遞系數(shù)較大，易于傳遞高頻振動(dòng)，因此，采用粘滯阻尼器或簧絲表面附加阻尼材料來彌補(bǔ)這一不足。安裝鋼彈簧隔振器，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：第一，應(yīng)使個(gè)彈簧的自由高度盡量一致，基礎(chǔ)底面要平整，使個(gè)彈簧，在平面上均勻?qū)ΨQ，受壓均衡：第二，機(jī)組的重心一定要落在個(gè)彈簧的幾何中心上，整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的重心要盡量低，以保證機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。2橡膠隔振器橡膠隔振器主要是由橡膠制成，橡膠的配料和制造工藝不同，橡膠的性能差別還是很大的，因此橡膠隔振器的性能參數(shù)變化很大。橡膠承受的載荷應(yīng)力宜控制在1范圍內(nèi)，較軟的橡膠允許承受較低的應(yīng)力值；較硬的橡膠允許承受較高的應(yīng)力值。軟橡膠的阻尼比較小，阻尼比大多在2%一下，而硬的橡膠內(nèi)阻尼相當(dāng)高，阻尼比可達(dá)15%以上。橡膠隔振器是由硬度合適的橡膠材料制成，其形狀，面積和高度根據(jù)受力情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。橡膠隔振器適宜壓縮，剪切?；蚯袎籂顟B(tài)，不適用于拉伸情況，受剪切的隔振效果比受壓縮的隔振效果好。橡膠隔振器根據(jù)實(shí)際需要可制成不同的形狀，如平壓型，碗型，筒型等。3.3隔振設(shè)計(jì)計(jì)算步驟（1）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：通風(fēng)機(jī)型號(hào)4-72-11-20B查有關(guān)風(fēng)機(jī)手冊(cè)，機(jī)殼質(zhì)量m1′=1785kg葉輪、軸、軸承箱質(zhì)量m2′=2296kg風(fēng)機(jī)帶輪質(zhì)量m3′=412.5kg其中葉輪質(zhì)量m01=844kg轉(zhuǎn)速n01=560r/min配用電機(jī)型號(hào)JS126-8查有關(guān)電機(jī)手冊(cè)，電機(jī)質(zhì)量m5′=1310kg電機(jī)帶輪質(zhì)量m4′=196kg其中轉(zhuǎn)子質(zhì)量m02=393kg滑軌質(zhì)量m6′=210kg轉(zhuǎn)速n02=735r/min（2）撓力計(jì)算查表8.4-1，通風(fēng)機(jī)取r01＝0.4mm，電機(jī)取r02＝0.2mm代入式（8.4-1）擾力P01=1.1×10-5m2′r01n2＝1164NP02＝1.1×10-5m02r02n2＝467N總擾力P0=1164+467=2470N擾力作用位置和體系質(zhì)心位置如下圖所示。圖3.1擾力作用位置圖3.2體系質(zhì)心位置要求隔振效率β＝85％，隔振臺(tái)座質(zhì)量m2、質(zhì)心和質(zhì)量慣性距1)臺(tái)座尺寸和總質(zhì)量由風(fēng)機(jī)的允許振動(dòng)[υ]=15mm/s,確定臺(tái)座質(zhì)量m2.設(shè)備質(zhì)量m1==1785+2296+412.5+196+1310=6000kg計(jì)算表明，可不設(shè)臺(tái)座，僅有的設(shè)備質(zhì)量已能滿足要求，現(xiàn)根據(jù)風(fēng)機(jī)的外形尺寸和臺(tái)座質(zhì)心與機(jī)組質(zhì)心重合的要求，隔振臺(tái)座選用鋼筋混泥土板3000×5000×300，板的質(zhì)量m2=3×5×0.3×2500=11250kg，總質(zhì)量m=6000+11250=17250kg2）質(zhì)心位置各部分質(zhì)量的坐標(biāo)位置如下表：表3.2各部分質(zhì)量的坐標(biāo)位置質(zhì)量/kg坐標(biāo)/cmm1′m2′m3′m4′m5′m6′m217852296412.5196131021011250yi041.512012082820xi32002782782780zi23523523541.541.52015總質(zhì)心：3）隔振體系質(zhì)量慣性矩通風(fēng)機(jī)質(zhì)量慣性矩，風(fēng)機(jī)的外型尺寸A=392.7cm,B=152cm,H=331.75cm。風(fēng)機(jī)質(zhì)量為4500kg，查表[2]8.5-1的公式 電機(jī)質(zhì)量慣性矩電機(jī)外型尺寸：L=106cm,直徑d=89cm,電機(jī)及其帶輪質(zhì)量為1310kg+196kg=1506kg.則臺(tái)座質(zhì)量慣性矩臺(tái)座質(zhì)量m2=11250kg,總質(zhì)量慣性矩：要求隔振器選用及有關(guān)參數(shù)的計(jì)算1)由于要求隔振效率β≥85%,振動(dòng)傳遞率μ<1-0.85=0.15.要求隔振器的垂直剛度，采用六個(gè)隔振器，每個(gè)隔振器的剛度和承載力分別為由[2]第十三篇查圖，選用6只ZTGП-39型彈簧隔振器。自振頻率?z==2.20Hz.垂直剛度每個(gè)支點(diǎn)的垂直剛度水平剛度與垂直剛度相等時(shí)kx=ky=N/cm每個(gè)支點(diǎn)水平剛度kxi=kyi=4535隔振器布置如圖3.4，隔振器回轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)剛度、、分別為=計(jì)算啟動(dòng)和關(guān)機(jī)通過共振所需的阻尼。通風(fēng)機(jī)的允許振動(dòng)速度[υ]=15mm/s,則允許振幅：因此，通過共振時(shí)允許振幅[Amax]=5×0.015165cm=0.075825cm要求阻尼比而ZTGП-39型隔振器的阻尼比為0.03～0.15遠(yuǎn)大于0.01735，可以充分滿足。隔振體系的固有頻率計(jì)算由式[2]（8.5-31）～（8.5-36）計(jì)算由查[2]圖8.5-6得μJx=0.78μJy=0.85查[2]圖8.5-8得則ω1x=0.56ωx=7?1x=1.12Hzω2x=1.2ωx=15?2x=2.39Hzω1y=0.86ωy=10.8?1y=1.72Hzω2y=1.3ωy=16.33?2y=2.60Hz表3.3干擾頻率?z?ψz?1x?2x?1y?2y2.202.341.122.391.722.60振動(dòng)驗(yàn)算電機(jī)和風(fēng)機(jī)取用抵的干擾頻率?=6.5Hz由以及ξ=0.03～0.15查[2]表8.6-1,ηz=0.128ηψz=0.148η1x=0.080η2x=0.154η1y=0.118η2y=0.190由[2]式（8.6-2）得由[2]式（8.6-6a）得由[2]式（8.6-13）和（8.6-14）得由水平力產(chǎn)生由[2]式（8.6-9）和式（8.6-10）得繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)軸處C點(diǎn)的振幅由[2]式（8.6-22）得圖3.3坐標(biāo)圖由重力產(chǎn)生同樣可由[2]式（8.6-9）和[2]式（8.6-10）得轉(zhuǎn)軸處C點(diǎn)的振幅由[2]式（8.6-22）得水平軸對(duì)Z軸產(chǎn)生C點(diǎn)y方向總振動(dòng)（取最大值）垂直力對(duì)Y軸的彎矩垂直力對(duì)Y軸的轉(zhuǎn)角C點(diǎn)Z向總振動(dòng)C振動(dòng)速度隔振體系圖見圖。圖3.4隔振體系圖

4風(fēng)機(jī)房噪聲治理4.1噪聲的危害噪音又稱噪聲，從物理學(xué)上講，它是一種由多個(gè)頻率組成的并具有非周期性振動(dòng)的復(fù)合聲音。它的聲波波形不規(guī)則，聽起來刺耳。從心理意義上講，一般是指不恰當(dāng)或者不舒服的聽覺刺激、凡是妨礙人們學(xué)習(xí)、工作和休息并使人產(chǎn)生不舒適感覺的聲音，都可以稱為噪聲。噪聲污染成為21世紀(jì)主要的環(huán)境問題之一。工業(yè)噪聲、城市交通噪聲和生活噪聲構(gòu)成了環(huán)境噪聲的主要來源。噪聲對(duì)人體健康的危害與影響是多方面的，噪聲會(huì)使聽力受到損失，會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)的疾病，噪聲妨礙人們交談，影響休息和睡眠，干擾工作。4.2噪聲控制的基礎(chǔ)4.2.1噪聲描述的參數(shù)在工程上均用聲壓級(jí)或聲功率級(jí)表示噪聲的大小，取對(duì)數(shù)標(biāo)度來表示聲壓、聲強(qiáng)或聲功率的大小。以lg表示以10為底的常用對(duì)數(shù)。聲音的特性各種各樣的聲音都起源于物體的振動(dòng)。凡是能產(chǎn)生聲音的振動(dòng)物體統(tǒng)稱為聲源。從物體的形態(tài)來分，聲源可分為固體聲源，液體聲源和氣體聲當(dāng)聲源振動(dòng)時(shí)，就會(huì)引起聲源周圍彈性介質(zhì)空氣分子的振動(dòng)。這些振動(dòng)分子又會(huì)使周圍的分子產(chǎn)生振動(dòng)。這樣聲源產(chǎn)生的振動(dòng)就以聲波的形式向外傳播。聲波不僅可以在空氣中傳播，也可以在液體和固體中傳播。但是聲波不能在真空中傳播，因?yàn)樵谡婵罩胁淮嬖谀軌虍a(chǎn)生振動(dòng)的彈性介質(zhì)。4.2.2聲基本評(píng)價(jià)量（1）A聲級(jí)針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，常見的有四種不同的頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，分別叫A、B、C、D計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是效仿倍頻程等響曲線中的40方曲線而設(shè)計(jì)的，它較好的模仿了人耳對(duì)低頻段不敏感，而對(duì)1000～5000Hz敏感的特點(diǎn)。用A計(jì)權(quán)測(cè)量的聲級(jí)來代表噪聲的大小，就稱為A聲級(jí)，記作分貝（A）或dB（A）。A聲級(jí)也可以由8個(gè)倍頻帶聲壓級(jí)計(jì)算，其計(jì)算步驟如下]：先列出8個(gè)中心頻率的衰減值，然后分別將8個(gè)倍頻帶聲壓級(jí)減去相應(yīng)的衰減值，再將其8個(gè)噪聲級(jí)加起來，即為A聲級(jí)。表4.1A聲級(jí)計(jì)算表倍頻帶中心頻率（Hz)631252505001k2k3k4k計(jì)權(quán)衰減值（dB)-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+1-1.1以上介紹的是穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)的噪聲評(píng)價(jià)，對(duì)于有起伏或間歇，或隨時(shí)間變化的噪聲聲場(chǎng)，又提出等效連續(xù)A聲級(jí)為噪聲的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。所謂等效連續(xù)A聲級(jí)，是指在聲場(chǎng)中的某一位置上，用一段時(shí)間內(nèi)能量平均的方法。即將間歇暴露的幾個(gè)不同A聲級(jí)，以一個(gè)A聲級(jí)表示該段時(shí)間的噪聲的大小，這個(gè)聲級(jí)就是等效連續(xù)A聲級(jí)，它的計(jì)算公式是：式（4.1）式中：T——某段時(shí)間的總量（s）；L——聲級(jí)變化的瞬時(shí)值（dB）。由上式可以看出，對(duì)于一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定不變的噪聲，其A聲級(jí)就是等效連續(xù)聲級(jí)。4.3噪聲控制具體措施噪聲污染是一種物理污染，它的特點(diǎn)是局部性的和短暫的噪聲在環(huán)境中只造成空氣物理性質(zhì)的暫時(shí)變化。當(dāng)噪聲源的聲輸出停止后，污染立即消失，不留下殘余物質(zhì)。聲學(xué)系統(tǒng)是由聲源—傳聲途徑—接收組成。噪聲控制也涉及這幾個(gè)方面，從聲源—傳播途徑—接收系統(tǒng)，控制也要針對(duì)這幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，通常采用以下幾種基本方法：1降低聲源噪聲，即對(duì)聲源進(jìn)行噪聲控制。有兩條途徑，一是改進(jìn)結(jié)構(gòu)，提高部件的加工精度和裝配質(zhì)量，采用合理的操作方法，以降低聲源的噪聲發(fā)射功率；二是采用吸聲、隔聲、減振以及安裝消聲器等技術(shù)措施來控制聲源的噪聲輻射。2噪聲傳播途徑的控制，如利用障壁、吸聲材料、微穿孔板消聲器等，使噪聲局限在聲源附近，以及阻尼、隔振等改變其傳播途徑和耗散其能量。3接收器的防護(hù)措施，如個(gè)人聽力保護(hù)的耳塞、頭盔等，對(duì)高頻噪聲問題降低15-40dB，一般在90dB以上強(qiáng)噪聲的環(huán)境下工作時(shí)，就應(yīng)戴上防護(hù)罩。4使用特殊場(chǎng)合的有源吸聲措施，根據(jù)聲波干涉原理，利用電子線路產(chǎn)生、發(fā)射一個(gè)與噪聲相近，相位相反的聲音(這個(gè)裝置叫作電子消聲器)，使在一定范圍內(nèi)兩種聲音相消，以達(dá)到降低噪聲的目的。在噪聲系統(tǒng)里主要矛盾是聲源，聲源不發(fā)出噪聲就根本沒有噪聲問題，所以從聲源控制噪聲是基本，在這方面采取技術(shù)措施是根本性的，也是清潔生產(chǎn)和綠色產(chǎn)品的需要。但由于技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的原因，很多情況下不能從聲源上控制噪聲，只能采用吸聲、消聲和隔聲等辦法來控制噪聲，在高噪聲房間內(nèi)懸掛空間吸聲體，或把吸聲材料貼在房間的內(nèi)表面，可以顯著降低噪聲。常用的吸聲材料是多孔性材料主要是超細(xì)玻璃棉和礦渣棉。聲波進(jìn)人材料后空氣在微孔中發(fā)生摩擦而消耗能量，吸聲性質(zhì)和壓緊程度有關(guān)，另一類是薄板材料和微穿孔板。聲波激發(fā)薄板的振動(dòng)由于薄板內(nèi)部阻尼而消耗能量，通過微穿孔板或薄板，聲能變?yōu)闊崮芏晃铡Ｊ褂脭U(kuò)散消聲和小孔消聲實(shí)際上只是改變聲源，具體設(shè)計(jì)要根據(jù)具體條件。擴(kuò)散消聲和小孔消聲也可使用。下面是噪聲治理的具體措施：1進(jìn)行隔聲間的降噪處理，采用厚實(shí)心磚墻，保證有足夠的隔聲量。吸聲吊頂不僅降低了風(fēng)機(jī)房內(nèi)的混響噪聲，而且提高了隔聲薄弱的屋頂?shù)母袈暳俊Ｋ闹軌Ρ诓贾梦暡牧?。吸聲材料選用超細(xì)玻璃棉+穿孔板。2計(jì)算設(shè)計(jì)多層結(jié)構(gòu)隔聲門，合理布置消聲器，消聲器有效長度增加，可提高消聲量。機(jī)房隔聲設(shè)計(jì)機(jī)房噪聲主要是電動(dòng)機(jī)和風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)形成的機(jī)械噪聲，電磁噪聲和空氣動(dòng)力性噪聲，需要設(shè)置隔聲間對(duì)噪聲進(jìn)行處理。隔聲間也稱為隔聲室，隔聲間隔聲間的大小以能符合工作需要的最小空間為宜。隔聲間的墻體和頂棚材料可采用木板、磚料、混凝土預(yù)制板或薄金屬板，隔聲間的內(nèi)表面，應(yīng)覆以吸聲系數(shù)高的材料作為吸聲飾面。常用的吸聲材料是超細(xì)玻璃棉或礦棉，外面包以稀疏的薄玻璃布或塑料薄膜，而用穿孔的薄金屬板或薄塑料板覆面，也可用雙層塑料窗紗覆面，隔聲間的面積應(yīng)盡量小些，密封應(yīng)盡量好些?？梢圆捎孟鹌l、氈條等作為密封材料。如果單層窗的隔聲量不足，可用雙層窗。隔聲間的設(shè)計(jì)主要包括機(jī)房墻體的設(shè)計(jì)，隔聲門，隔聲窗的設(shè)計(jì)，組合墻體的隔聲量計(jì)算，室內(nèi)吸聲設(shè)計(jì)等內(nèi)容。4.4已知設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)機(jī)房噪聲：表4.2機(jī)房噪聲A聲級(jí)倍頻程聲壓級(jí)31.5631252505001k2k4k8k977785103989392837565機(jī)房噪聲內(nèi)小于90dB(A)，機(jī)房外20m廠界噪聲≤50dB(A)，風(fēng)機(jī)隔振效率≥85%，值班室噪聲≤70dB(A)4.4.1國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)表4.3GBJ87—1985《工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)各類各地點(diǎn)噪聲標(biāo)準(zhǔn)》序號(hào)地點(diǎn)類別限值備注1生產(chǎn)車間及作業(yè)場(chǎng)所（工人每天聯(lián)系接觸8h）901.本表所列噪聲限值，均應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量確定。2.對(duì)于工人每天接觸噪聲不足8h的場(chǎng)所，可根據(jù)實(shí)際接觸噪聲的時(shí)間，按接觸時(shí)間減半噪聲限值增加3dB的原則。3.本表所列的背景噪聲級(jí)，指在室內(nèi)無聲源發(fā)聲的條件下，從室外經(jīng)由墻、門、窗傳入室內(nèi)平均噪聲級(jí)。2高噪聲車間設(shè)備的值班室、觀察室、休息室無電話通信要求時(shí)75有電話通信要求時(shí)703精密裝配線、精密加工車間的工作地點(diǎn)、計(jì)算機(jī)房（正常工作狀態(tài)）704車間所屬辦公室、實(shí)驗(yàn)室、設(shè)計(jì)室（室內(nèi)背景噪聲）705主控制室、集中控制室、通信室、電話總機(jī)室、消防值班室（室內(nèi)背景噪聲）606廠部所屬辦公室、會(huì)議室、設(shè)計(jì)室、中心試驗(yàn)室（包括實(shí)驗(yàn)、化驗(yàn)、計(jì)量室）（室內(nèi)背景噪聲）607醫(yī)務(wù)室、教室、托兒所。55表4.4衛(wèi)生部國家勞動(dòng)總局《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)、參照表現(xiàn)有企業(yè)暫時(shí)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，參照表每個(gè)工作日接觸噪聲時(shí)間（小時(shí)）允許噪聲[dB（A）]每個(gè)工作日接觸噪聲時(shí)間（小時(shí)）允許噪聲[dB（A）]885890488493291296294292最高不得超過

115最高不得超過

115表4.5城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB3096-93類別晝間夜間0504015545260503655547055各類標(biāo)準(zhǔn)的適用區(qū)域0類：適用于療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)別墅區(qū)、高級(jí)賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。1類：適用于以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域。2類：適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。3類：適用于工業(yè)區(qū)。4類：適用于城市中的道路交通干線道路兩側(cè)區(qū)域，穿越城區(qū)的內(nèi)航道兩側(cè)區(qū)域4.5風(fēng)機(jī)房隔聲設(shè)計(jì)（1）隔聲技術(shù)及原理用構(gòu)件將噪聲源和接收者分開，阻斷空氣聲的傳播，從而達(dá)到降噪目的的措施稱作隔聲。隔聲是噪聲控制中最有效的措施之一?？諝饴暫凸腆w聲的阻斷是性質(zhì)不同的兩種方法。隔聲所采用的方法如制作隔聲罩，將吵鬧的機(jī)器設(shè)備用能夠隔聲的罩形裝置密封或局部密封起來；或者在聲源與接收者之間設(shè)立屏障；或者在吵鬧的環(huán)境中開辟一個(gè)安靜的環(huán)境，建立隔聲間，如隔聲操作室，休息室以保護(hù)工人不受噪聲干擾，保護(hù)儀器不受損害等等。隔聲原理聲波在通過空氣傳播途徑中，遇到一勻質(zhì)屏蔽物時(shí)，由于兩分界面特性阻抗的改變，使部分聲能被屏蔽物反射回去，一部分被屏蔽物吸收，只有一部分聲能可以透過屏蔽物傳到另一個(gè)空間里去。顯然，透射聲能只是入射聲能的一部分，因此，設(shè)置適當(dāng)?shù)钠帘挝锉憧梢允勾蟛糠致暷芊瓷浠厝?，從而降低噪聲的傳播。具有隔聲能力的屏蔽物稱作隔聲構(gòu)件或隔聲結(jié)構(gòu)，如磚砌的隔墻、水泥砌塊墻、隔聲罩體等等。（2）隔聲設(shè)計(jì)隔聲間墻體與屋頂設(shè)計(jì)隔聲間墻體選擇二四墻，兩邊抹灰，厚為250mm，房頂為鋼筋砼屋面，其隔聲量見下表表4.6隔聲量項(xiàng)目倍頻程頻率1252505001k2k4k240mm424349576462屋頂41.645.248.852.45659.6（3）隔聲門的設(shè)計(jì)隔聲門是隔聲結(jié)構(gòu)中的重要機(jī)構(gòu)，它常常是隔聲的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)隔聲間的隔聲效果起著控制作用，因此，合理設(shè)計(jì)隔聲門是極其重要的。隔聲門多采用輕質(zhì)隔聲結(jié)構(gòu)，一般隔聲門的隔聲性能能夠達(dá)到較理想的設(shè)計(jì)要求，隔聲門的隔聲性能取決于門與門框的搭接處的密封程度。為了提高門的隔聲能力，將門設(shè)計(jì)成多層或者是雙層結(jié)構(gòu)，并在層與層之間填充吸聲材料，門的隔聲效果還與門縫的密封程度有關(guān)，一般在門與門框的搭接處用橡皮條密封。隔聲間的尺寸設(shè)計(jì)為21m×7m×9m隔聲門隔聲性能表4.7隔聲門隔聲性能項(xiàng)目125250500100020004000門41.541.334.336.945.258.0隔聲門尺寸及個(gè)數(shù)：尺寸為1500mm×2000mm的隔聲門兩個(gè)，尺寸為880×2050的隔聲門2個(gè)。（4）隔聲窗的設(shè)計(jì)隔聲窗常采用雙層或多層玻璃制成。玻璃板要緊緊地嵌在彈性襯墊中，以防止阻尼板面的振動(dòng)，層間四周邊框宜作吸聲處理；相鄰兩層玻璃宜不平行布置，朝聲源一側(cè)玻璃有一定傾角，以便減弱共振效應(yīng)；并須選用不同厚度的玻璃，以便錯(cuò)開吻合效應(yīng)的頻率，削弱吻合效應(yīng)的影響。隔聲窗隔聲性能表4.8隔聲窗隔聲性能項(xiàng)目倍頻程頻率1252505001k2k4k隔聲窗30.136.446.757.257.453隔聲窗尺寸及個(gè)數(shù)：尺寸為1500×1600，個(gè)數(shù)為12個(gè)；組合墻體隔聲量根據(jù)以上尺寸，計(jì)算可得：隔聲門面積：2×2+2×0.88×2.05=7.6㎡隔聲窗面積：1.5×1.6×12=20.8㎡屋頂總面積：21×7=147㎡總面積：21×7+21×9×2+9×7×2=651㎡隔聲強(qiáng)面積：21×9×2+9×7×2-1/4××3×3.14-7.6-28.8=462.3㎡計(jì)算公式：（透射系數(shù)）式（4.2）（平均透射系數(shù)）式（4.3）平均隔聲量：式（4.4）機(jī)房隔聲構(gòu)件包括墻體，隔聲門，隔聲窗，各構(gòu)件的隔聲性能見下表表4.9各構(gòu)件的隔聲性能項(xiàng)目倍頻程頻率125250500墻體6.3×5×1.3×屋頂6.9×3×1.32×隔聲門7.1×7.4×3.7×隔聲窗9.8×2.3×2.1×平均透射系數(shù)10.44×4.4×1.7×平均隔聲量Al39.8dB43.5dB47.7dBA計(jì)權(quán)衰減-16.1dB-8.6dB-3.2dBAl+A23.7dB34.9dB44.5dB項(xiàng)目100020004000墻體2×4×6.3×屋頂5.8×2.5×1.1×隔聲門2×3×1.6×隔聲窗2×2×5×平均透射系數(shù)0.68×2.04×0.934×平均隔聲量Al51.7dB56.9dB60.3dBA計(jì)權(quán)衰減01.21Al+A51.7dB58.1dB61.3dB平均隔聲量由以上結(jié)果得知隔聲間噪聲治理已經(jīng)滿足要求。（5）值班室隔聲值班室隔聲采用隔聲門和隔聲窗，值班室內(nèi)噪聲在經(jīng)過吸聲后很容易降低到70dB的數(shù)值，所以此處不再作單獨(dú)計(jì)算。4.6風(fēng)機(jī)房吸聲設(shè)計(jì)吸聲技術(shù)及原理能夠吸收聲能的材料或結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱作吸聲材料。利用吸聲材料吸收聲能以降低噪聲的辦法稱為吸聲降噪，通常簡稱做吸聲。吸聲是是一種最基本的減弱聲傳播的技術(shù)措施。(1)吸聲原理在材料表面和內(nèi)部有無數(shù)的微細(xì)空隙，這些空隙互相貫通并且與外界相通的吸聲材料稱作多孔吸聲材料。其固體部分在空間組成骨架，稱作筋絡(luò)。當(dāng)聲波入射到多孔吸聲材料的表面時(shí)，可沿著對(duì)外敞開的微孔射入，并衍射到內(nèi)部的微孔內(nèi)，激發(fā)孔內(nèi)空氣與筋絡(luò)發(fā)生振動(dòng)，由于空氣分子之間的粘滯阻力，空氣于筋絡(luò)之間的摩擦阻力，使聲能不斷轉(zhuǎn)化為熱能而消耗；此外，空氣與筋絡(luò)之間的熱交換也消耗部分聲能。結(jié)果使反射出去的聲能大大減少。這就是吸聲的機(jī)理。(2)吸聲系數(shù)和吸聲量吸聲材料或結(jié)構(gòu)吸聲能力的大小通常用吸聲系數(shù)α表示。α值的變化一般在0—1之間。α=0，表示聲能全反射，材料不吸聲；α=1，表示聲能全部被吸收，無聲能反射。α值越大，材料的吸聲性能越好。通常α大于等于0.2的材料方可稱為吸聲材料。吸聲系數(shù)的大小與吸聲材料本身的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、使用條件、聲波入射的角度和頻率有關(guān)。吸聲量亦稱等效吸聲面積。吸聲量規(guī)定為吸聲系數(shù)與吸聲面積的乘積，即：A=式中：A——吸聲量；α——某頻率聲波的吸聲系數(shù)S—吸聲面積。室內(nèi)設(shè)計(jì)吸聲結(jié)構(gòu)，主要是消除機(jī)房內(nèi)的混響聲。要求吸聲體不僅滿足吸聲要求，而且具有一定的裝飾性。吸聲材料的性能主要用吸聲系數(shù)來表示，即材料吸收的聲能與人射聲能的比值。對(duì)于不同倍數(shù)程頻率聲波的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料，才能叫做吸聲材料。吸聲材料是吸聲體的重要組成部分。吸聲體的選擇和填充是吸聲效率的關(guān)鍵。目前國內(nèi)生產(chǎn)的吸聲體大多采用超細(xì)玻璃棉作為吸聲材料一般情況下，吸聲材料采用4cm到5cm左右為宜。高頻平均吸聲系數(shù)已達(dá)0.85-0.9左右。再增加吸聲材料厚度，對(duì)吸聲效果已無明顯影響。除厚度外，材料的容重、溫度、濕度等，對(duì)吸聲材料的性能也有重要影響。房間噪聲的降低值；一般來講，用吸聲的方法降低房間噪聲不會(huì)超過6dB到10dB，只能吸收聲源在房間內(nèi)的反射聲，(還不是全部反射聲)，對(duì)于聲源發(fā)出的直達(dá)聲沒有什么作用，對(duì)于大房間吸聲處理效果不明顯。1)作吸聲處理前的原機(jī)房平均吸聲系數(shù)計(jì)算根據(jù)隔聲間及所選門窗的尺寸，計(jì)算吸聲處理前的原機(jī)房的各部分的面積為：房門面積：7.6m2；窗戶面積：28.8m2；砼地面與砼房頂面積分別為：147m2，147m2；磚墻面積：463.3m2總面積：798m2平均吸聲系數(shù)計(jì)算：α=∑Siαi/∑S式（4.5）式中：S——面積，m2；αi——吸聲系數(shù)。由公式計(jì)算各頻率的平均吸聲系數(shù)，計(jì)算結(jié)果見表表4.10各頻率的平均吸聲系數(shù)項(xiàng)目各倍頻程吸聲系數(shù)1252505001k2k4k磚墻0.020.020.020.030.030.04砼地面0.010.010.020.020.020.04砼房頂0.010.010.020.020.020.04房門0.160.150.100.100.100.10窗戶0.350.250.180.120.070.04前0.030.0260.0260.030.0280.04作吸聲處理后的原機(jī)房平均吸聲系數(shù)計(jì)算表4.11作吸聲處理后的原機(jī)房平均吸聲系數(shù)序號(hào)設(shè)計(jì)項(xiàng)目與計(jì)算內(nèi)容各倍頻中心頻率下的設(shè)計(jì)參數(shù)備注1252505001k2k4k1機(jī)房內(nèi)的聲壓級(jí)/dB1039893928375實(shí)測(cè)值2噪聲控制聲壓級(jí)/dB9992888483_NR853各倍頻帶設(shè)計(jì)降噪量D/dB4658__1行—2行4吸聲處理前的平均吸聲系數(shù)0.030.0260.0260.030.0280.04式（6-129）5吸聲處理后的平均吸聲系數(shù)0.0750.100.080.190.0280.04式（7-18）6現(xiàn)有吸聲量/㎡23.9420.7520.7523.9422.3431.927應(yīng)有吸聲量/㎡60.1382.665.6151.122.3431.928增加吸聲量/㎡36.1961.8544.85127.2007行-6行9選穿孔板+超細(xì)玻璃棉結(jié)構(gòu)0.110.360.890.710.790.75查吸聲產(chǎn)品手冊(cè)10需要吸聲材料的數(shù)量329171.85039179008行÷9行11考慮遮蓋時(shí)吸聲材料的數(shù)量/㎡338.9180.458.94188.9——10行+329×4行通過計(jì)算，室內(nèi)加裝338.9的組合吸聲結(jié)構(gòu)，即可達(dá)到NR85的要求。但上述計(jì)算是在按原有壁面在處理后仍然保持原有吸聲量考慮，而實(shí)際安裝方式使吸聲材料遮蓋原有壁面，計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除遮蓋部分。這樣表第十一行就是考慮遮蓋影響后，所應(yīng)鋪設(shè)的吸聲材料，如在125Hz處，吸聲材料的數(shù)量為329+329×0.03=338.9那么實(shí)際鋪設(shè)329的吸聲結(jié)構(gòu)，就足以滿足NR85的要求。吸聲降噪量的計(jì)算房門面積：7.6m2；窗戶面積：28.8m2；砼地面與砼房頂面積分別為：147m2，147m2；磚墻面積：463.3m2總面積：798m2式（4.6）式中：作吸聲處理前機(jī)房前機(jī)房平均吸聲系數(shù)；作吸聲處理后機(jī)房平均吸聲系數(shù)由公式及以上計(jì)算結(jié)果，計(jì)算室內(nèi)吸聲降噪量，計(jì)算結(jié)果見表表4.12吸聲降噪量項(xiàng)目各倍頻程中心頻率1252505001000200040004658--A計(jì)權(quán)-16.1-8.6-3.201.21A聲級(jí)/dB-12.1-2.6-1.881.21A聲級(jí)/dB8.5dB平均吸聲量則機(jī)房內(nèi)噪聲為：97-8.5=88.5所以采取吸聲處理以后使得機(jī)房內(nèi)噪聲降低到90(dB)以下，經(jīng)過吸聲設(shè)計(jì)使得隔聲間噪聲治理滿足設(shè)計(jì)要求。4.7機(jī)房通風(fēng)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的熱量，引起電機(jī)構(gòu)件的溫度高于周圍介質(zhì)的溫度。為了使電動(dòng)機(jī)保持在一定得允許溫度范圍內(nèi)，必須對(duì)風(fēng)機(jī)房進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)。通風(fēng)量確定配套電機(jī)型號(hào)為 JS126-8，功率N=110×2=220KW效率η=96%電機(jī)散熱量計(jì)算公式：Q=860N(100?η)/η式（4.7）式中： N——電動(dòng)機(jī)額定功率，kw；η——電動(dòng)機(jī)效率，%；Q——電動(dòng)機(jī)散熱量，kcal/h。由公式（5.14）及上述數(shù)據(jù)，計(jì)算電機(jī)的散熱量為(kal/h)電動(dòng)機(jī)通風(fēng)量計(jì)算式式（4.8）式中： ρ——空氣密度，㎏/m3；cp——空氣比熱；cp=0.24；tπ=60℃；tg——進(jìn)氣溫度，℃；tg=0.71+0.29tmax；tp——最熱月平均氣溫，28℃；tmax——最高氣溫，40℃?？諝饷芏圈?1.2kg/m3，空氣比熱Cp=0.24，tπ=600C，tg=31.480C由公式計(jì)算機(jī)房通風(fēng)量為：機(jī)房通風(fēng)隔聲間換氣量計(jì)算公式：L=n?V式（4.9）式中：n——換氣次數(shù)，n=30次/h；V——隔聲間容積，m3。由公式計(jì)算隔聲間換氣量為L=30×21×7×9=3960所需通風(fēng)面積為：實(shí)施方案為使新鮮空氣進(jìn)入機(jī)房，同時(shí)機(jī)房內(nèi)的熱空氣排出機(jī)房，靠自然通風(fēng)達(dá)不到熱交換的目的，故必須進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)。根據(jù)換氣量可選擇軸流風(fēng)機(jī)4臺(tái)用于機(jī)房通風(fēng)散熱。并設(shè)計(jì)通風(fēng)排氣系統(tǒng)，在通風(fēng)管道中，安裝4臺(tái)JX型進(jìn)氣排氣消聲器和4臺(tái)PX型排氣消聲器具體情況見隔聲間布置圖。

5結(jié)論為期兩月的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)噪聲知識(shí)有了更深刻的理解，通過對(duì)通風(fēng)機(jī)的噪聲控制設(shè)計(jì)，使我從課本知識(shí)走向?qū)嶋H的工程設(shè)計(jì)，很好了培養(yǎng)了自己的工程素養(yǎng)，這對(duì)于將來走向工作崗位有很大的幫助。而且我也充分認(rèn)識(shí)到噪聲對(duì)生產(chǎn)生活的危害和噪聲治理的必要性和重要性。為了達(dá)到風(fēng)機(jī)房綜合治理各方面的要求，我采用了隔振、吸聲、隔聲等多種有效的技術(shù)措施。治療后，該風(fēng)機(jī)房的隔振效率達(dá)到要求，并且風(fēng)機(jī)房的噪聲降低，達(dá)到了工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)設(shè)備的要求，機(jī)房周圍的環(huán)境噪聲也達(dá)到了工業(yè)區(qū)域廠區(qū)噪聲的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，通過噪聲治理，避免了對(duì)周圍環(huán)境的污染，同時(shí)也節(jié)約了大量的能源，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。廠區(qū)內(nèi)的職工和附近的居民，反映良好。在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我鞏固了以前所學(xué)的大學(xué)專業(yè)知識(shí)，并通過查閱相關(guān)專業(yè)知識(shí)，很好的鍛煉了自己的自學(xué)能力，這也為將來走向工作崗位提供了一次鍛煉的機(jī)會(huì)！

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致謝在進(jìn)行論文的設(shè)計(jì)過程中，由任保明老師精心指導(dǎo)，這對(duì)于我們將理論和實(shí)踐相結(jié)合起來，起到了很大的作用,并且為后期的設(shè)計(jì)工作準(zhǔn)備好了鋪墊。在設(shè)計(jì)過程中，感謝老師的悉心指導(dǎo)，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，按照老師的講解，我采用了隔振、吸聲、隔聲等措施，使風(fēng)機(jī)房的噪聲控制達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。在此，對(duì)老師表示深深的感謝！目錄第一章總論11、項(xiàng)目名稱及承辦單位12、編制依據(jù)43、編制原則54、項(xiàng)目概況65、結(jié)論6第二章項(xiàng)目提出的背景及必要性81、項(xiàng)目提出的背景82、項(xiàng)目建設(shè)的必要性9第三章項(xiàng)目性質(zhì)及建設(shè)規(guī)模131、項(xiàng)目性質(zhì)132、建設(shè)規(guī)模13第四章項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)及建設(shè)條件171、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)172、項(xiàng)目建設(shè)條件17第五章項(xiàng)目建設(shè)方案251、建設(shè)原則252、建設(shè)內(nèi)容253、工程項(xiàng)目實(shí)施33第六章節(jié)水與節(jié)能措施371、節(jié)水措施372、節(jié)能措施38第七章環(huán)境影響評(píng)價(jià)391、項(xiàng)目所在地環(huán)境現(xiàn)狀392、項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響分析393、環(huán)境保護(hù)措施……404、環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)論……………..……………42第八章勞動(dòng)安全保護(hù)與消防441、危害因素和危害程度442、安全措施方案443、消防設(shè)施…………...45第九章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置461、組織機(jī)構(gòu)462、組織機(jī)構(gòu)圖46第十章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度481、建設(shè)工期482、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排483、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表48第十一章投資估算及資金籌措491、投資估算依據(jù)492、建設(shè)投資估算49目錄TOC\o"1-2"\p""\h\z\u第一章總論 11.1項(xiàng)目概況 11.2研究依據(jù)及范圍 31.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 41.4研究結(jié)論及建議 4第二章項(xiàng)目建設(shè)的背景和必要性 62.1項(xiàng)目建設(shè)的背景 62.2項(xiàng)目建設(shè)的必要性 8第三章項(xiàng)目服務(wù)需求分析 11第四章項(xiàng)目選址與建設(shè)條件 134.1選址原則 134.2項(xiàng)目選址 134.3建設(shè)條件 144.4項(xiàng)目建設(shè)優(yōu)勢(shì)條件分析 15第五章建設(shè)方案 18HYPERLINK\l"_Toc30084