物理性污染控制工程课程设计

课程设计(综合实验)报告(2010--2011年度第1学期)名称：物理性污染控制工程课程设计题目：风机降噪装置的设计院系：环境学院班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：成绩：日期：2011年1月11日一、课程设计的目的与要求课程设计是一个不可或缺的专业实践教学环节，它不仅可以补充和深化教学内容，而且是引导学生理论联系实际、培养学生的“工程”思想，提高学生的综合素质的途径。通过物理性污染控制工程课程设计，进一步消化和巩固本门课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养学生运用所学的理论知识进行物理性污染控制工程设计的内容、方法和步骤，培养学生确定物理性污染控制工程的设计方案、设计计算、工程制图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。1.调查现场，确定物理性污染的类型。通过噪声测量和频谱分析，确定噪声源、声源所处声学环境、声源性质，噪声污染程度及范围；通过振动的测量和评价，确定振动的强度、范围，影响大小；通过现场周围情况，确定电磁辐射的类型、强度、频率。2.根据相应的标准确定超标值，计算出相应的减低量。3.根据物理性污染的性质、现场实际情况的分析，确定物理性污染综合控制方案（包括几种主要物理性污染的具体控制方案。4.设计计算。5.工程制图：（1）平面布置图，（2）降噪设备火设施的结构图，（3）隔振元件图，（4）隔振设计图。非标准件图。应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。有能力的同学采用计算机制图。6.编写设计说明书。按要求打印稿。二、设计（实验）正文风机降噪装置的设计1隔声罩的设计1.1噪声标准GBZ1—2002规定，工业企业的生产车间和实验室等作业场所的噪声标准为75dB(A),即LA≤75dB，取LA=75dB。又因为LA≈NR+5，所以NR=LA-5=70dB。声压级和NR的关系为Li=a+bNRi（a、b为不同倍频带中心频率的系数，查表得）1.2降噪量的确定IL=L实i-L标i+K(设定K=3)1.3设计隔声罩①考虑隔声的重点主要放在125Hz-4000Hz之间查资料得可选择超细玻璃棉（密度20kg/m3,厚度100mm）②隔声附加值=10lgα③隔声罩应有隔声量R=IL-10lgα④查资料可得可选用4mm的钢板做隔声罩，其固有隔声量查表得⑤隔声罩实际隔声量IL=R+10lgα⑥隔声罩失策声压级=实际噪声源-实际降噪量1.4检验过程因为总声压级60.975，所以合格隔声罩设计表序号项目A声级倍频程中心频率31.56312525050010002000400080001噪声源特性55.56498.578.5951059398752降噪要求102.590.882.977.170.67067.5565.6564.13降噪量的确定0018.64.427.43828.535.413.94隔声罩内吸声材料的吸声系数0.250.600.850.870.870.870.855隔声附加值-6.0-2.2-0.7-0.6-0.6-0.6-0.66隔声罩构件应有隔声量24.66.628.138.629.136.014.57隔声罩固有隔声量23.226.729.333.937.741.244.948.78隔声罩实际隔声量23.220.727.133.237.140.644.348.19隔声罩外实际声压级77.851.461.867.952.453.726.910A计权衰减值-26.2-16.1-8.6-3.201.21-1.111计权后声压级61.742.858.667.950.852.728.012总声压级60.92消声器的设计2.1噪声标准NR=702.2消声器应有消声量IL=L实-L标2.3设计消声器的参数由下表可知噪声主要分布在125Hz和500-4000Hz,而人耳对噪声的敏感频段在250Hz-200000Hz,所以需要消除的噪声在500—4000Hz，选用阻性消声器①D=300，选用直管式消声器②采用超细玻璃棉，查吸收系数a00001111344---.）（③消声器所需长度PSLLA）（消声重点在500—4000Hz,所以取消声器的长度为1.5m④选择吸声材料护面结构流速V=Q/S=10625/(3600*3.14*0.152)=41.8m/s,采用玻璃布加铁丝网的护面结构⑤高频失效f上=1.85C/D=1.85*340/0.3=2097Hz所以4000Hz以上开始高频失效。ΔL.=(3-n)/3ΔL⑥检验piLn1lgLA10=62.775，所以合格某风机进气口阻性消声器设计表序号项目倍频程中心频率31.56312525050010002000400080001进气口噪声55.56498.578.5951059398752降噪要求102.590.882.977.170.67067.665.764.13消声器应有消声量15.61.424.43525.432.310.94消声器周长与截面比13.313.313.313.313.313.313.35材料的α00.600.850.870.870.870.856Φ（α0）0.981.31.31.31.31.37消声器所需长度0.111.412.021.901.870.638消声器1.5m消声量32.643.243.243.243.243.29考虑上限失效频率后的消声量32.643.243.243.228.814.410消声后的声压45.951.861.849.869.260.62.3.2对于125Hz,采用抗性消声器①选用单节扩张室式消声器②气流通道面积d1=300mm，l1=1m③最大消声频率f=125Hz消声量LR=15.6dB④扩大比m由]sin)([lgLRklmm22141110取sin2kl=1,解得m=12由m=S2/S1=d22/d12求得d2=1039mm(取1000mm)S2=0.785m2+扩张室长度lsin2kl=1得l=(2n+1)π/2kk=2πf/c=2.77取n=1得l=1.7⑤检验f上=1.22C/D=414.81122VlScf下=17.6因为f下ff上，所以可行⑥采用内插法改善消声频率特性3隔振设计设计弹簧隔振器3.1被隔振机器设备总重量W=风机重+电机重+台座重（设为3000N）=1500*9.8+3000=17700N激振频率f=转速/60=800/60=13.33由ΔL=20lg(1/Tf)求得Tf=0.1η=(1-Tf)*100%=90%由1/Tf=｜(f/f0)2-1｜求得f0=4.02查表得弹簧的静态压缩量X=1.5cm3.2确定弹簧具体尺寸：选择四点支撑，弹簧劲度K=W/NX=17700/4*1.5=2950N/cmd为弹簧条直径ckw061.d=1.36γ为容许扭应力，4×104N/cm2w0为载荷数，等于W/N=4425Nc=D/d,设为5k=(4c+2)/(4c-3)=1.3D=cd=6.8竖向劲度3048DnGdKG为剪切弹性系数，为8×106N/cm2求得工作圈数n0=3.68≈4接头圈数n、=1.5总圈数n=n0+n、=5.5未受重高度H=nd+(n-1)d/4+x=10.51cm所需钢丝长度L=3.14nD=3.14*5.5*6.8=117.5cm3.3检验H/D=10.51/6.8=1.542,所以设计合格4.4.利用接地技术将钢板接地抑制电磁辐射三、课程设计总结或结论课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．一周的物理性污染控制课程设计结束了，这是我第一次参加课程设计，将自己所学习的知识，应用到实际产品设计中。通过这次课程设计，我掌握了如何隔声吸声减振（隔声罩、消音器、减震措施），提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。但是由于自己能力有限，在设计过程中难免会出现错误，还望老师指出，定当改正。四、参考文献1.洪宗辉环境噪声控制工程高等教育出版社2002年6月第一版；2.陈杰瑢物理性污染控制工程高等教育出版社2007年1月第一版；附录（设计流程图）