某污水处理厂风机房降噪处理初步设计--课程设计.doc

湖北理工学院（大型作业） 宜兴工程学院环境噪声控制工程大 型 作 业某污水处理厂风机房降噪处理初步设计学 院： 环境学院 专业名称： 环境工程 学 号：2015203101 学生姓名： 指导教师： 2016年05月28日前 言环境噪声控制工程是高等学校环境工程专业的主要专业课程之一，为促进学生掌握噪声治理工程的理论和技术，具备噪声治理工程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本课程在完成课堂理论教学的同时开设课程设计一周。通过课程设计使学生了解噪声治理工程设计的基本知识和原则，使学生的基本技能得到训练。本课程的目的是通过课程设计，使我们学生能过综合运用和深化所学专业理论知识，培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使我们受到工程师基本的训练。初步掌握噪声污染控制设计的内容、程序和基本方法,掌握噪声污染治理设计的基本技能及理论计算方法,运用专业领域理论知识，解决噪声污染控制工程实际问题。目录第一章 课程设计任务书11.1、设计目的11.2、设计课题11.3、设计内容和要求21.4、提交的设计成果2第二章 课程设计说明书62.1、方案编制的指导思想62.2、方案编制的依据62.3、噪声控制的技术目标及质量目标62.4、噪声污染治理可行性分析72.4.1、噪声污染特性分析72.4.2、噪声源降噪目标值分析72.5、噪声控制具体技术措施82.5.1、机房墙体吸声技术措施82.5.2、机房空间吸声体技术措施82.5.3、 机房隔声技术措施9第三章 工程设计计算书113.1、机房内降噪量计算113.1.1机房内各构筑物的吸声系数113.1.2机房内吸声量计算123.1.3机房内降噪量计算123.2、机房隔声量计算133.3、折板消声器消声量计算143.4、工程概算15总结16参考文献172第一章 课程设计任务书1.1、设计目的课程设计是本专业课程的重要实践性环节，是环境工程专业学生在校期间第一次较全面的噪声控制设计能力训练。通过课程设计实践，学生能了解噪声污染控制工程设计的步骤、材料选择和计算方法，提高计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范的能力。同时，通过设计巩固所学知识，并运用这些知识来解决工程实际问题。1.2、设计课题工程名称：某污水处理厂机房噪声控制设计 设计原始资料1、污染环境的基本概况：污水处理厂机房内部尺寸为：长宽高=11.2m6.6m4.1m；五窗一门，窗户尺寸为：高宽=1.61.6m，门尺寸为：高宽=2.95m2.38m；室内没留通风孔。内墙均为砖墙，表面粉刷，混凝土平顶，水磨石地面。机房内安装有六台NODSR-150型三叶罗茨鼓风机，其中两台流量为14.4m3/min，四台流量为12.4m3/min。配套电机为Y200L-4型，转速为1470r/min。2、噪源基本状况：技术人员使用HS6280D噪声频谱分析仪，对机房噪声源现场进行了测量，室内噪声强度为90.5dB(A)，室外最高声级为81.4dB(A)。机房处于污水处理厂区域范围内，是典型的工业区，依据中华人民共和国工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)三类区标准和中华人民共和国工业企业噪声控制设计规范（GBT50087-2005），机房内外噪声均超标。表1 各监测点测量数据表dB(A)测点编号123456789测量数值90.694.395.291.389.690.590.179.676.8测点编号101112131415161718测量数值75.174.774.376.775.870.372.676.981.4表2 代表性测点频带声压级测量数据表（dB）中心频率（Hz）631252505001k2k4k8k3号测点103959692848679753、控制要求：机房外，工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)中的三类区域噪声控制标准为：白天65dB(A)，夜间55dB(A)。机房内，工业企业噪声卫生标准规定，对于新建、扩建、改建的工业企业的生产车间和作业场所的工作地点，其噪声标准为85dB(A)。1.3、设计内容和要求1、降噪方案论证。从墙体、门窗、风机电机几个方面论证分别需要采取什么样的降噪技术，注意技术和经济的可行性；2、设计计算。吸声量、隔声量、消声量的确定；构件和材料的选择、规格确定。3、绘制降噪构件和材料的结构尺寸示意图。1.4、提交的设计成果设计说明书、计算书各一份，要求设计说明书内容完整、论述简洁、文理通顺，计算书公式清楚、计算准确，图纸表达清楚及符合规范。 湖北理工学院（课程设计）第二章 课程设计说明书2.1、方案编制的指导思想以人为本，降低机房内外噪声污染，为工人提供良好的工作声环境。机房外达到工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)三类区标准要求。噪声治理后，不影响风机正常运行，满足电机通风散热要求。工程设计工艺先进、结构合理，便于施工及设备维护。方案编制尽量做到降噪设施使用寿命长，工程造价低。2.2、方案编制的依据中华人民共和国环境噪声污染防治法；中华人民共和国工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)；中华人民共和国工业企业噪声控制设计规范(GB/T 50087-2013)；技术人员现场勘察及测量的相关资料和数据。2.3、噪声控制的技术目标及质量目标1、机房内噪声控制目标： 依据中华人民共和国卫生部和国家劳动总局公布的工业企业噪声卫生标准规定，对于新建、扩建、改建的工业企业的生产车间和作业场所的工作地点，其噪声标准为85dB(A)。因此，机房内噪声控制的技术目标85dB(A)。2、机房外环境噪声控制目标： 依据中华人民共和国工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)的规定，三类区域噪声控制标准为：白天65dB(A)，夜间55dB(A)。考虑到污水处理厂风机昼夜连续运行，因此，机房外环境噪声控制的技术目标55dB(A)。3、机房散热通风控制目标： 为便于设备检修及机房室内整体美观，机房采取整体隔声方式，机房适当位置安装冷空气进入消声器和热空气排出消声器，满足噪声控制以后，电机绝缘B级散热通风要求。并满足施工期间的风机正常运行要求。4、工程质量控制目标： 为树立良好的企业形象，真正体现出矿方环境治理人本理念，该厂决定对该工程进行精心设计、精心加工、精心安装，达到优质工程的目标，选用的材料抗静电、耐腐蚀、防水、防潮、阻燃。工程实施后，保证5年内不大修，噪声不超标，整体工程使用寿命大于10年。2.4、噪声污染治理可行性分析2.4.1、噪声污染特性分析（1）机房外环境噪声分析：机房外最高声级为81.4dB(A)，位于机房门外处，主要是机房门没有采取隔声措施，室内噪声向外环境辐射所致，因此，噪声控制应重点考虑门的隔声问题。（2）风机噪声频谱特性分析： 机房噪声辐射强度90.5dB(A)，由于机房未进行吸声处理，噪声直接透过门窗向机房外辐射，是机房外环境噪声主要污染源，从机房噪声频谱分析图可以看出，突出频率成份为125Hz，是典型的低频噪声，因此，机房隔声应以125Hz的低频噪声为主，设计时增设共振腔，并适当增加吸声层厚度，以降低低频噪声成份。2.4.2、噪声源降噪目标值分析（1）机房外环境降噪量分析：机房外最高声级为81.4dB(A)，依据中华人民共和国工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)的规定，三类区域噪声控制标准为：白天65dB(A)，夜间55dB(A)。外环境噪声实际超标量：白天16.4dB(A)，夜间26.4dB(A)，因此，机房外环境降噪量应为26.4dB(A)，工程设计降噪量定为30dB(A)。（2）机房内环境降噪量分析：机房噪声辐射强度90.5dB(A)，依据中华人民共和国卫生部和国家劳动总局公布的工业企业噪声卫生标准规定，对于新建、扩建、改建的工业企业的生产车间和作业场所的工作地点，其噪声标准为85dB(A)。因此，机房内环境降噪量应为5.5dB(A)，工程设计降噪量定为8dB(A)。2.5、噪声控制具体技术措施2.5.1、机房墙体吸声技术措施墙体隔声采用“亥母霍兹”共振腔吸声材料吸声护板复合吸声结构形式，近壁面设置共振腔，中间层设置吸声材料，外表面采用木质吸声板。该结构是普通隔声结构的改良型，具有吸声能力强，外表布局美观的优点。机房吸声墙体总面积为：126m2。吸声层从墙体内表面始，依次为共振腔、纤维水泥板、龙骨+吸声层、木质穿孔吸声板。整体厚度为185mm，其中共振腔（112mm）、纤维水泥板（8mm）、龙骨(50mm，5050方木)、吸声层(50mm，材料为超细玻璃棉毡，60060050，填充于龙骨空格中，与龙骨内外平，空格大小上下=600600）、木质穿孔吸声板（15mm）。各吸声材料的吸声系数：纤维水泥板各倍频程(Hz)的吸声系数表厚度/mm穿孔率/%各倍频程(Hz)的吸声系数平均吸声系数12525050010002000400044.50.420.330.300.210.110.060.24超细玻璃棉各倍频程(Hz)的吸声系数表厚度/mm密度/(kg/m3)各倍频程(Hz)的吸声系数平均吸声系数12525050010002000400050300.180.300.580.870.820.790.59木质穿孔板各倍频程(Hz)的吸声系数表厚度/mm穿孔率/%各倍频程(Hz)的吸声系数平均吸声系数125250500100020004000184.20.651.051.010.950.810.820.882.5.2、机房空间吸声体技术措施（1）空间吸声体空间吸声体选型： 采用2000200075平板吸声体，共9块（2）空间吸声体总投影面积：36m2 （占悬挂面积的48.7%）各倍频程(Hz)吸声系数表倍频程/Hz1252505001000200040000吸声系数2.484.526.146.586.146.46平均吸声系数5.392.5.3、 机房隔声技术措施（1）机房门隔声技术措施：隔声门由门扇和门框组成，表面防锈喷涂处理，门体内填充阻尼层、吸声层、外表面为隔声层，内表面为穿孔护面板。吸声层选用超细玻璃棉，填充时应保持超细玻璃棉的松软状态，不宜压实。护面层可采用人造革，施工时，人造革应抱紧、绷平。此外，对机房门应进行密封处理，即门扇之间、门扇与门框之间以及门扇与地面之间的缝隙应嵌入海绵橡条。隔声门主要技术参数：高宽：2.952.38m 内嵌小门：1.80.6m（高宽）门缝处理后隔声量为：33.3dB（2）机房窗隔声技术措施：隔声窗由双层夹胶玻璃与窗框组成，内外层玻璃厚度不同，并且不能平行放置，以有效地控制“吻合效应”和形成隔声低谷，在窗框内填充吸声材料，有效地吸收透明玻璃的声波，使各频段噪声有效地得到隔离。在隔声层之间充填分子筛，采用铝合金隔框，边部再用密封胶粘接合成玻璃组件。做好窗缝密封，双层夹胶玻璃能达到比较好的隔声效果。隔声窗主要技术参数： 尺寸（高宽）：1.81.6m 窗结构：6/100/5各倍频程(Hz)的隔声量表倍频程(Hz)的隔声量/dB(A)平均隔声量/dB(A)12525050010002000400032364556554344（3）机房散热通风技术措施： 机房隔声处理后，为保障电机正常运行，需要对机房内部强制通风，冷空气进入采用折板式消声结构。热空气排出采用盘式消声结构，盘式消声器配备相应风机。机房在西墙西北角近天花板位置安装盘式消声器，在南墙东南角近地面位置安装折板消声器。 盘式消声器具体参数：法兰口径：200mm 外径：520mm 盘后：195mm 体积：0.014m3 重量：15kg 风量：890m3/h 风速：8m/s 轴向长度：500mm插入损失：1015dB(A) 配套风机风量：1000m3/h各倍频程(Hz)的消声量倍频程/Hz1252505001000200040008000消声量/dB(A)4.591622.526.522.521平均消声量/dB(A)18 折板消声器具体参数：高宽：1.561.2m 片厚：60mm 片间距：60mm 吸声衬里通道长度：400mm 吸声材料：超细玻璃棉第三章 工程设计计算书3.1、机房内降噪量计算3.1.1机房内各构筑物的吸声系数吸声降噪处理前墙体（普通抹灰面）各倍频程(Hz)吸声系数各倍频程(Hz)吸声系数平均吸声系数1252505001000200040000.020.020.020.030.040.040.03钢板条抹灰各倍频程(Hz)吸声系数 各倍频程(Hz)吸声系数平均吸声系数1252505001000200040000.150.100.060.060.040.040.075玻璃各倍频程(Hz)吸声系数倍频程/Hz1252505001000200040000吸声系数0.350.250.180.120.070.04平均吸声系数0.17空间吸声体各倍频程(Hz)吸声系数倍频程/Hz1252505001000200040000吸声系数2.484.526.146.586.146.46平均吸声系数5.39超细玻璃棉各倍频程(Hz)吸声系数厚度/mm密度/(kg/m3)各倍频程(Hz)的吸声系数平均吸声系数12525050010002000400050300.180.300.580.870.820.790.59木质穿孔板各倍频程(Hz)吸声系数表厚度/mm穿孔率/%各倍频程(Hz)的吸声系数平均吸声系数125250500100020004000184.20.651.051.010.950.810.820.88纤维水泥板各倍频程(Hz)吸声系数表厚度/mm穿孔率/%各倍频程(Hz)的吸声系数平均吸声系数12525050010002000400044.50.420.330.300.210.110.060.243.1.2机房内吸声量计算计算公式：A吸声量，m2 吸声系数 S吸声面积，m2机房降噪处理前吸声量计算表墙门窗平均吸声系数0.030.0750.04面积/m220072.56吸声量/m260.520.1总吸声量/m26.62机房墙体总面积/m2209.56机房平均吸声系数/m20.032机房降噪处理后吸声量计算表（门、窗、墙的吸声量可忽略不计）空间吸声体超细玻璃棉木质穿孔板纤维水泥板平均吸声系数5.390.590.880.24面积/m236133.16126.14126.14吸声量/m2194.0478.5611130.27总吸声量/m2413.87机房墙体总面积/m2209.56机房平均吸声系数/m21.975注：门的吸声层填充超细玻璃棉3.1.3机房内降噪量计算 因为经降噪处理后的平均吸声系数远大于降噪处理前的吸声系数，所以降噪量可按下式计算：房间降噪量为：3.2、机房隔声量计算（1）隔声门的隔声量：33.3dB（2）隔声窗的隔声量：44dB单层墙的隔声量面密度Kg/m2倍频程中心频率(Hz)平均隔声量/dB125250500100020004000计算值测定值4874444455357565149（3）综合墙的隔声量计算：计算公式：R墙墙的隔声量,dB R门门的隔声量,dB R窗窗的隔声量，dBS墙墙的面积,m2 S门门的面积,m2 S窗窗的面积,m2 （4）机房平均隔声量计算：（5）机房实际隔声量计算：计算公式： 3.3、折板消声器消声量计算计算公式：L消声量，dB ()消声系数 垂直入射吸声系数P吸声衬里通道截面周长，m S吸声衬里通道截面面积，m2L吸声衬里通道长度，m()与的关系表：0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0()0.10.20.350.50.650.91.21.62.04.0（1）折板消声器设计：片厚：60mm 片距：60mm 消声长度：400mm尺寸（高宽厚）：14001200240mm（2）折板消声器消声量计算：折板消声器所用吸声材料为超细玻璃棉，此时=0.645，查表知()=1.035可知消声量：（3）盘式消声器消声量：20dB3.4、工程概算降噪单元名称数量（件、套）单价(元)合价（万元）机房空间吸声体36m25652.03墙体吸声结构126m27389.30折板式消声器10.950.95盘式消声器10.80.85管道隔声结构16m0.8m2790.45隔声门2.95m2.38m1126001.26隔声窗（高宽）1.81.6m516350.78合 计15.62其他勘察测量费25000.25施工图设计费150001.50竣工验收费35000.35合 计总 计￥17.72万元总结课程设计是一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。本次的课程设计，对学生来说是一次很好的实战演习。为毕业设计和尽快适应实际工作打下良好基础；另一方面，它锻炼了学生的动手能力，将理论运用到实际中去，使知识变活，同时将一些零散的知识点，构成一个完整的知识框架体系，在自己动手的过程中体会到劳动的艰辛为将来走上环保之路打上基础。参考文献（1）洪宗辉主编.环境噪声控制工程.北京:高等教育出版社，2002（2）高红武主编.噪声控制工程.武汉:武汉理工大学出版社，2003（3）郑长聚主编 环境工程手册噪声控制卷.机械工业出版社 高教出版社 20002月第一版。（4）智乃刚.许亚芬等.噪声控制工程的设计与计算. 北京:水利电力出版社.1994（5）刘惠玲. 环境噪声控制.哈尔滨工业大学出版社. 2002.10（6）顾强. 环境噪声控制.北京:煤炭工业出版社.2002.8（7）黄其柏.工程噪声控制学.华中理工大学出版社.1999.8（8）周新祥. 噪声控制及应用实例.海洋出版社.1999（9）杜功焕.声学基础.上海科技出版社.1982（10）孙广荣等. 环境噪声控制工程.高教出版社 1995（11）李家华. 环境噪声控制.冶金工业出版社.1995.（12）噪声污染控制技术，张弛主编，环境科学出版社，2007年6月第一版。（13）中国建筑科学研究院建筑物理研究所等编，建筑声学设计手册，中国建筑工业出版社，1987年第一版。环境噪声控制工程大型作业成绩评定表姓 名学 号专业班级大型作业名称某污水处理厂风机房降噪处理初步设计成绩评定依据：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 年 月 日湖北理工学院课程设计答辩记录表课题名称某污水处理厂风机房噪声控制初步设计学生姓名学号答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录1. 什么是噪声？答：有些声音是人们不需要的，称为噪声。噪声可能是强度和频率杂乱无序的声音，也可能是节奏和谐的音乐。噪声产生机理可分为：机械噪声、空气动力性噪声、电磁噪声。2. 声级计是由哪几部分组成的？答：一般由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器和指示器等组成。3. 吸声和隔声的区别是什么？答：a、机理上的区别：吸声着眼于声源一侧反射声能的大小，隔声着眼于入射声源另一侧的透射声能的大小b、措施重点不同：吸声是利用吸声材料的吸声作用，减弱声反射；隔声是利用隔声屏障对声波的阻挡作用，减弱声透射c、材质上的不同：吸声材料一般是多孔、疏松和透气的；隔声材料一般是密实厚重d、应用上不同：吸声一般是处理建筑声学问题；隔声一般是处理噪声问题4. 噪声控制的一般原则与基本程序是什么？答：噪声控制设计一般应坚持科学性、先进性和经济性的原则。 A. 噪声源测量分析声源分布、频率特性、时间特性B. 传播途径调查和分析传播途径中是否有空气声、固体声C. 受影响区域调查本底噪声、危害状况、允许标准D. 降噪量确定总降噪量，声源、传播途径降噪量E. 制订治理方案总声源控制、传播途径控制F. 设计施工G. 工程评价声环境质量评价，经济性、适应性评价5. 声环境功能区监测方法是什么？答：a、定点监测法：选择能反映各类功能区声环境质量特征的监测点一至若干个，进行长期定点监测。每次测量的位置、高度应保持不变b、普查检测法：对于03类声环境功能区。将要普查监测的某一声环境功能区划分成多个等大的正方格、网格要完全覆盖被普查的区域，且有效网络格点总数应多于100个。测点应设在每一个网格的中心，测点条件一般为户外条件。 答辩听取人签字： 年 月 日16