1、2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,1,噪声污染控制,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,2,主要内容,一、基本概念 二、等效噪声 三、噪声标准 四、噪声的测量声级计 五、噪声监测方法 六、噪声控制 七、震动与控制,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,3,第一节 基本概念,(一)、声音 声音:受作用的空气发生振动,当振动频率在2020000Hz时,作用于人的耳鼓膜而产生的感觉。 本质:波动。 声音的作用:是人类认识世界、表达思想与感情、开展交流活动不可缺少的。,一、声音和噪声,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,4
2、,(二)噪声,噪声的物理学观点:杂乱无章、难听而不协调、人们不需要、令人厌烦的声音的组合; 噪声的生理学观点:凡是干扰人们工作、学习和休息的声音; 噪声取决于声音的客观物理性质、人的主观感觉、生理特征和心理特征。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,5,(三)、噪声的来源及危害,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,6,环境噪声的来源1.交通噪声2.工厂噪声3.建筑施工噪声4.社会生活噪声,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,7,(四)、噪声对人体健康的影响,1 噪声的“特异性”病变 长时间遭受过强的噪声刺激 ,将会使听力由功能性影响变
3、为器质性损伤 ,造成听力下降 ,引起内耳的退行性变 ,即噪声性耳聋。 2 噪声对机体影响的非特异性作用 2.1 对心血管系统的影响 在噪声的作用下 ,植物神经调节功能发生变化 ,表现为心率加快或减慢 ,血压不稳 2.2 对血液成分的影响 噪声可致血清 Mg+1 降低 ,心肌 Ca+1 明显升高 ,心肌 CA含量上升 2. 3 强噪声对大鼠血液粘度、血糖及几种酶的影响 2. 4 噪声对人体免疫的影响,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,8,(五)、噪声污染的特点,与水和大气污染相比, 噪声污染的主要特点:无积累性、无残留 1 污染方式的直观性,水和大气污染是化学污染,是人类活
4、动将某些有害物质排放到环境中产生的,污染源排除后,这些污染物仍存在; 而噪声污染则不同,它属于物理污染,噪声本源清楚简单,传播途径单纯迅速,污染危害直接明显,是一种直观式污染。,2 污染危害的直接性,噪声通过人的耳朵来感受,所以尽管噪声本身能量很少,但对人的刺激和影响却非常尽管严重;水和大气污染就没有噪声污染对人的危害那么直接。,3 噪声源的广泛性,噪声污染是非常广泛的,不仅种类多,分布广,而且时间、空间变化大,对于水和大气污染源来说是远远不及,4 污染控制的艰巨性,由于噪声污染源存在的广泛性,点多面广,控制量非常广。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,9,二、声音频率、
5、波长和声速,频率:空气质点1秒钟内来回振动的次数(Hz) 可听声:振动频率在20Hz - 20000Hz之间 次声:频率低于20Hz 超声:频率高于20000Hz 波长():沿声波传播方向,振动一个周期所产生的距离 声速(c):一秒内声波传播的距离 常温下为345m/s 三者之间的关系: c = f,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,10,三、声功率、声强、声压和声压级,(一) 声功率(W) 指单位时间内,声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。 在噪声监测中,声功率是指声源总声功率。单位为W。(二) 声强(I) 声强是指单位时间内,声波通过垂直于传播方向单位面积的声能
6、量。单位为 W / m2。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,11,(三)声压(P),声压是由于声波的存在而引起的压力增值。单位:Pascal, 1Pa1N/m2 正常人刚能听到的声音的声压为210-5听阈,基准声压(p0) 。 人耳产生疼痛的声音的声压为20Pa痛阈 声压与声强的关系是: I= P2 / c,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,12,(四)、声压级,分贝: 两个相同的物理量(例如A1和A0)之比取以10为底的对数并乘以10。 相对单位,无量纲 代表被量度量比基准量高出多少“级”。 声功率级与声强级 声压级: 人耳的声音感觉与声压大小成
7、对数关系 用声压比的对数值来表示声音的强弱 声压级Lp10 log(p/p0)2 20 log(p/p0) 声压与基准声压之比再取以10为底的对数并乘以20,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,13,四、噪声的叠加和相减,1 . 噪声的叠加pp1+p2 ? 声强可以代数相加I=I1+I2 Ip2/c 声压不能直接相加p=(p12+p22)1/2 Lp10log(10Lp1/10+ 10Lp2/10),机场 噪声p2,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,14,2. 噪声的相减,在噪声测量中扣除背景噪声Lp2=LpLp,2011/08/10 Kunming噪
8、声污染控制Qxs,15,第二节 等效噪声,一、响度和响度级 响度等级与声音的强度、频率、波形有关,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,16,二、计权声级,计权声级:通过计权网络(特殊滤波器)测得的声压级,分为四种计权声级: A:模拟人耳对低强度噪声(55 dB 以下)的频率特性 B:模拟中等强度噪声(55-85 dB)的频率特性 C:模拟高强度噪声的频率特性 D:专用于飞机噪声的测量,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,17,三、等效连续噪声级(简称等效声级),等效连续噪声:在规定时间T内A声级的能量平均值,表示为LAeq,单位dB(A)。 累计分布声级
9、LN,在测量时间内,有百分之N的声级超过该声级,常用指标有 L10: 有10声级超过这个声级(峰值) L50:有50声级超过这个声级(平均值) L90:有90声级超过这个声级(背静值),2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,18,第三节 噪声标准,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,19,工业企业厂界噪声排放标准值 单位:等效声级Leq /dB(A),选自工业企业厂界噪声排放标准 GB123482008,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,20,适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域。,工业企业厂界噪声排放标准值 单位
10、:等效声级Leq /dB(A),2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,21,适用于以居住、文教机关为主的区域,乡村居住环境可参照执行该类标准。,工业企业厂界噪声排放标准值 单位:等效声级Leq /dB(A),2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,22,适用于居住、商业、工业混杂区。,工业企业厂界噪声排放标准值 单位:等效声级Leq /dB(A),2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,23,适用于工业区。,工业企业厂界噪声排放标准值 单位:等效声级Leq /dB(A),2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,24,适用于城市中
11、的道路交通干线道路的两侧区域,穿越城区的内河航道两侧区域,穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声(指不通过列车时的噪声水平)限值也执行该类标准。,工业企业厂界噪声排放标准值 单位:等效声级Leq /dB(A),2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,25,第四节 噪声的测量声级计,噪声测量仪器的测量强度,主要是声场中的声压,至于声强、声功率的直接 测量较麻烦,故较少直接测量; 其次是测量噪声的特征,即声压的各种频率组成成分。 常用的测量仪器有声级计、声级频谱仪。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,26,声级计,其工作原理是:声压大小经传声器后转换成电压
12、信号,此信号经前置放大器放大后,最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。 Microphone放大滤波器指示表,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,27,AWA5633D型声级计,AWA6270A噪声频谱分析仪,AWA6270噪声频谱分析仪,AWA6218C噪声统计分析仪,图7.7 各种声级计实物照片,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,28,第五节 噪声监测方法,测工厂、车间噪声占地境界内 测厂界噪声,高度距地面1.2m,距厂界1米(高于围墙0.5米),2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,29,第六节 噪声污染控制,有源噪声控制(Ac
13、tive Noise Control,ANC): 在一定区域内染为的产生一个次级声信号有目的地控制初级声信号,一达到降噪目的的方法。 无源法(Passive Method) 在噪声控制工程中,采用吸声材料或隔音构件等声学处理方法。该方法对于中高频噪声是较为有效的控制途径。 两种方法的使用: 无源法:对于低频噪声,由于无源法材料的声衰减性能随频率降低而变差,要取得与中高频同样的效果,就要增加材料的厚度和质量,从而使实际结构过于庞大,有时甚至难以实现。 有源法:在低频是容易实现的理论上消声量可以达到很高,而且体积小,便于设计和控制。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,30,水
14、泥厂常用生产设备的噪声声压级(距声源1米处测定),2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,31,主要污染源的噪声特性,噪声本身就是声波,它由不同的频率所组成,要想治理它,就必须掌握这些噪声的频率特性。球磨机(管磨机)、风机、空压机等是大中小水泥厂通用的常用设备,而且噪声污染较为突出。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,32,水泥厂噪声的主要类型,空气动力行噪声:是由于空气在流动过程中产生涡流、冲击和压力突变而引起的气流扰动而产生的。如鼓风机、空压机和排气管等。 机械性噪声:在撞击、摩擦、压力脉动和交变应力作用下,机械壳体、管壁、轴承、齿轮等发生振动,发出的
15、噪声。机械设备是产生此类噪声的基本噪声源。如磨机、减速机等。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,33,电磁性噪声在电机、电器元件和设备中,由于电流和磁场的变化,在构件之间的空隙中产生交变电磁力等现象,引起电枢、壳体和铁芯等构件的震动而发出的噪音。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,34,水泥厂一般噪声特性,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,35,1.球磨机的噪声特性 球磨机的噪声主要有:磨机运行中电机产生的电磁噪声;减速机齿轮产生的机械噪声;磨机筒体旋转中研磨体物料和衬板相互研磨撞击产生的机械性振动噪声;除尘设备和分级设备的风机
16、产生的空气动力性噪声;还有通过基础振动辐射的固体声。球磨机的噪声特性与其种类、规格、转数、研磨体及物料粒度、填充系数等因素有关。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,36,2.罗茨鼓风机的噪声特性 罗茨鼓风机的噪声主要有:进气和排气口辐射的空气动力性噪声;机壳管壁及电动机辐射的机械性噪声;通过基础振动辐射的固体声和电磁噪声。罗茨鼓风机的噪声特性一般与风机的流量、转速、静压等因素有关。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,37,3.空压机的噪声特性 空压机的基频一般在20赫左右,它的高次谐波频率一般在几十几百赫,因此,空压机进气噪声呈典型的低频性。空压机进
17、气噪声的强度随着空压机负荷的增加而增强,一般进气噪声较空压机其他部位的噪声高出710分贝(A)。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,38,控制噪声的方法和途径,1.从声源上降低噪声 把发声物体改造成不发声或发声小的物体是噪声控制的最有效的好办法。如通过改进设备结构、改变操作方法,提高加工精度和装配质量都可以起到降噪效果。 在改进设备结构上,如对风机叶片和电动机的冷却风扇叶片,通过合理设计,选择最佳形状和叶片数,就能降低噪声。实验表明,若把离心风机的叶片由直片改为后弯形,噪声可降低10分贝(A)左右。若把电动机的冷却风扇的叶片去掉几个毫米,噪声可降低20分贝(A)。通风管道
18、的法兰处改刚性接头为柔性接头,接口处加毛毡等,都可以起到良好的降噪效果。,在提高加工精度和装配质量上,如齿轮啮合时减少磨损振动,噪声也会降低。对运转中部件,如螺旋输送机、提升机、球磨机等联接部调到平衡位置,减少偏心度,也会降低噪声,一般来说,噪声大小常反映出机器设备的加工、装配质量的好坏。 改革工艺操作,如把风机和立窑的距离靠近,或把风管埋在地下,用无声的液压或摩擦压力代替高噪声的锤打都会使噪声降低。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,39,2.在噪声传播途径上降低噪声从声波的传播途径上降低噪声,简单的方法就是将声源远离人们集中的地方,依靠噪声在距离上的衰减达到减噪的目的
19、,或在声源与人之间设置隔声屏,或利用天然屏障如树林、土坡、建筑物等来遮挡噪声的传播。比如,把空压机站设在较偏僻的地方,把高噪声的机器和低噪声的机器分开,把高噪声的车间和低噪声的车间分开,把生活区与工厂区分开等都可以使噪声随距离的增加而自行衰减,或遇到天然屏障得到较大幅度的降低。,水泥厂的绿化,对控制噪声会有一定作用,据有关测试结果表明:用40米宽的树林可降低噪声1015分贝(A),10米宽的松树林可降低噪声34分贝(A),10米宽的草坪可降低0.7分贝(A),3米宽竹林可降低噪音45分贝(A) 。虽然绿化对降噪数值有限,但对人心理感觉来说,绿色要显得安静些。,2011/08/10 Kunmin
20、g噪声污染控制Qxs,40,在噪声传播途径上采取吸声器、隔声器、消声器、隔振等噪声控制技术措施,也是常用的降噪方法。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,41,(1)、隔声:用密度大、特性阻抗高的材料把一部分声波反射回去,将噪声限制在噪声源附近,减少噪声的辐射能,例如给设备加隔声罩或隔声间,可降低声级15dB左右。如再在内壁装上吸音阻尼材料则效果更好。在磨机周围加隔声罩,罩内壁采用吸声材料、阻尼材料,罩体可由几块拼接而成,以便于拆卸。对于磨机还有一种办法就是将磨体与它的驱动装置之间用墙隔开,墙上加一道双层隔声门,可减少噪声的传播。,2011/08/10 Kunming噪声污
21、染控制Qxs,42,(2)、吸声:用对声波产生粘滞和摩擦作用的多孔松软材料,使一部分声能被吸收转变为热能。可在建筑物内装置吸声材料(如玻璃棉、矿渣棉、毛毡和泡沫塑料等)。国外还有用软木制成的吸声砖。隔声和吸声结构本身应对振动有较大的阻抗,避免产生二次噪声。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,43,(3)、采用消声的办法,如在风机、压缩机和风管的进、出口等处设置消声器。但它只能对个别设备或管道部件起一定的消声作用。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,44,3.在接受点进行防护 在上述方法无法实现而有些地方只需要少数人在机器旁操作的情况下,可以对接受的个
22、人进行防护,最简单的方法是佩戴个人防护用具,由于噪声对人的影响,其信息主要是从耳朵传输的,在耳朵上戴防护用具不仅保护了听力,也保护了人体全身各个器官,免受噪声危害,常用的耳塞、耳罩、防声头盔等,这些防护用具主要是利用隔声原理,强烈的噪声传不进耳内,因此可保护人体不受噪声危害。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,45,案例,DXP在煤磨(球磨机)磨体外安装隔音材料。 蓖冷机风机进口加装消声器。 厂房密封。 皮带廊噪声治理:底部砖混封闭;上部轻钢结构,外层泡沫彩钢,第二层细声棉,第三层钢网固定。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,46,振 动,2011/
23、08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,47,一、概念,vibration 物体的全部或一部分沿直线或曲线相对于基准位置随时间往返运动。,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,48,二、分类(按物理性质),简谐振动,非简谐振动,随即振动,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,49,三、振动的危害,影响人们情绪,危害身体健康 影响设备正常工作和设备的使用寿命 影响建筑物结构强度 影响仪器仪表的正常使用,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,50,四、隔振,概念 将振源与安装基础之间刚性连接(a)换成弹性(b)连接 隔振有两种方式 积极隔振 在震动设备与基础之间设置隔振装置减小震动能量的输出振源隔振 消极隔振 减少震动能量的输入受振对象隔振,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,51,五、振动控制的基本途径,降低振源的震动精密的技术设计合理的工艺 可靠的安装、调试 减小或隔绝振动的传递 合适的结构形式 隔振原件、材料的选型与匹配,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,52,水城煤磨排风机隔振,2011/08/10 Kunming噪声污染控制Qxs,53,The End,