片式消声器在风机排风噪声治理中应用研究

＊王 渊

（山西兴新安全生产技术服务有限公司 山西 030000）

噪音污染是城市主要的污染物之一，对于整个城市的生态环境造成不良的影响。片式消声器是一种阻性消声器，在日常生活中具有比较广泛的应用。风机排风噪声是比较常见的噪声来源之一，因此相关部门可以对片式消音器的应用进行研究，进而可以达到预设的排风噪声治理的效果，有效地减轻噪声对于整个城市生活环境的影响。进而可以优化噪声治理水平，促进我国相关产业的发展。

1.片式消音器的原理和典型结构

消声器是允许气流通过，却又能阻止或减小声音传播的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。消声器能够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。片式消声器属于阻性消声器的一种，具有应用效果好，容易控制，施工简单，材料价格便宜等特点，因此这种消声器具有比较广泛的应用前景，可以在风机排风噪声治理中应用。典型的片式消声器的结构是左右两侧铺以吸声材料或者吸声结构，并且在中间插以消声片。在消声器发挥作用时候，声波在消声器内部进行传播，壁面对噪音进行吸收，声压就会随着传播距离的增加而消失[1]。因此，在实际进行应用的时候可以利用片式消音器对其进行研究，进而可以达到预设的消声效果。这里将该种片式消声器的实际参数进行研究，通过对消声片的厚度、通道宽度、高度等，对这种情况进行研究，从而可以计算出相应的片式消声器之间各种参数的相关关系，从而可以看出片式消音器目前还具有比较大的发展潜力，有一些限制其实际应用效果的因素并没有得到认知。虽然，目前我国的片式消音器在应用的时候已经可以适应目前的实际需求。但是，以上推论都是在理想条件下进行，没有充分考虑各种因素，包括没有考虑高频声波伴随气流时通道内声线的弯曲，也没有考虑气流再生噪音对于整个应用效果的影响，因此在实际计算结果可能和实验的实际效果存在缺失，进而导致其效果得到影响。

2.片式消声器在风机排风噪声治理中的应用

(1)片式消声器静态消声功能

通过对片式消音器的原理以及其结构的分析，可以看出其具体的衰弱噪音影响的机理主要集中在以下两个方面，首先是声波在吸声材料中进行传播，进而可以在其中产生粘滞性，从而可以使得振动能可以转换为热能，进而可以有效地衰败声波。其次，空气会受到热胀冷缩的现象的影响，在压缩的时候气温升高，使得热传导的作用可以得到有效的发挥，进而可以实现空气和吸声纤维之间发生热交换，进而可以将声能转换为内能。

片式消声器声衰减量的计算。假设片式消声器处在静态的环境下进行工作，在实验室的条件下就可以对其消声量进行计算，计算公式为：

△L=φ（a）p/sl（dB）

其中，△L的含义是消声管道的消声量，dB为其单位，P是单管道内截面的周长，s是单管道内截面面积，l是管道长度，φ（a）是消声系数。

通过对计算算式进行具体的分析，进而可以判断出相应的处理结果，即声波无法在消声器内部的截面上均匀分布声强，因此在实验条件下进行设计具有不同的意义，在实际应用的时候需要对其进行优化，进而可以保证其实际应用的效果，从而可以满足消除噪音的实际需要。

通过上述的分析可以看出，片式消声器的消声数值并没有存在本质上的差异，在声波频率不发生变化的时候可以选择比较合适的方式计算出比较合适的结果，进而可以推进其实际应用的效果[2]。

(2)片式消声器上限失效频率的研究

片式消声器的通风截面应该设计在比较合适的尺寸，不应该设计得过大，一旦截面过大会导致消声效果受到明显的影响，出现这种现象的原因就是当消声器的效果得到一定数值的时候，由于声波在消声通道中传播不符合声强均布的平面波条件，将声波进行集中在中部通过，进而可以减少风管内衬的阻性，使得消声效果明显的下降。在实验室，对片式消声器上限失效频率进行研究，可以发现在声波的波长小于风管通道断面尺寸一半的时候，就会显著地降低消声的效果，这种消声效果可以被叫做“高频失效”，并且将消声量明显下降的频率可以叫做“上限失效频率”，并且具备其相应的计算公式，通过对计算公式进行研究可以发现管道内部再生的噪音也会导致消声器的性能受到了限制。因此，在进行应用的时候需要增大流量但是不需要增加流速，因此片式消声器可以在风机排风噪声治理中发挥有效的作用，进而可以优化其实际应用的效果，降低噪音对生活环境的影响，推进我国经济的发展。

(3)影响计算结果的主要原因

片式消声器的静态声衰减量的计算值同现场实测值存在比较大的差异，但是这种在实验室条件下存在的误差容易导致设计的消声器的实际应用效果不能满足风机排风噪声治理的实际需要，通过对相关系数进行研究，可以看出出现这种情况主要集中在以下几个方面：

（1）通过对计算公式的研究可以看出在实验室拟定的静态条件下，工程中气流需要以不变的流速在消声器中运行。因此，实验室条件下对于再生噪音缺乏的考虑会导致误差的出现，而再生噪音的功率的计算公式为：

L=a+60lgv+10lgS

其中，a的值取-5至-10，v为气流的流动速度，S为气流的通道面积。

因此，在进行消声器设计的时候除了需要严格地把控消声器的长度以外，还需要控制声波在消声器运转的流速，避免由于再生噪音的过高导致消声器的声衰的应用效果受到不良的影响。而风机排风噪声治理中的流速过大使得再生噪音过高而消声器自身的性质无法满足设计要求，无法进行充分地考虑，进而影响其实际应用的情况。

（2）在实验室条件下，前提条件是断面上的声压和声强相似，但是实际条件无法满足。

（3）在进行系数计算的时候，一般实验室条件下将内衬的吸声材料的声阻抗率为纯阻，虽然在最大程度上简化了计算的结果，但是也导致误差的现象十分的严重，影响其实际应用的效果。

（4）失效频率对消声量的影响十分地严重，进而导致其实际情况受到了不良的影响，进而出现误差。

通过对上述情况进行深化分析，可以发现实验室静态的情况下，由于各种因素的影响导致其实际应用情况大打折扣，进而可以有效地降低风机排风噪声的问题，实现环保。

3.片式消声器设计技术要点

（1）外壳需要同消声量相匹配的隔声。通过对上述公式以及实际情况进行的具体分析，可以看出在风机排风噪声治理中应用片式消声器的设计需要保证其外壳要有与消声量相匹配的隔声，进而可以保证壳体的透声效果不会影响消声器的消声效果。目前，我国的消声器壳体往往选择薄钢板进行加工，可以选择以阻尼隔声材料粘贴进而可以有效地提高消声器的隔声量，进而可以保证其实际应用的效果可以得到最大的发挥，降低噪音的影响。

（2）注意消音器内部阻性材料的选择。消音器内部的阻性材料是保证其实际应用效果的关键，这种材料除了需要具备的吸声性能以外，还需要具备比较好的耐温性、防潮性、耐冲刷性以及净化等特殊的工艺要求。风机排风噪声治理中有的时候会选择离心玻璃棉作为消声器内部的吸声材料，进而可以保证消声器的实际应用效果，推进其价值的发挥。

（3）消声器内部的厚度以及密度的选择。消声器内部材料的厚度和密度也是影响其实际应用效果的关键，在实际应用的时候需要对这些参数进行合理的设置。一般而言，为了保证实际吸声的效果需要将吸声层的厚度设置为5～10cm之间，如果在进行吸音的时候存在特殊的要求，可以适当的调整其应用的效果，将厚度设置为15～20cm，消声片的离心玻璃棉的密度可以设置在24～48kg/m3之间，进而可以优化其实际应用的效果，降低工业进行的过程中的噪音影响。

（4）合理设置气流通道的截面尺寸。气流通道的截面尺寸发挥着十分重要的作用，是影响整个设备顺利运行的关键，通过对上述情况的分析可以发现，一旦截面尺寸设置的比较大会出现高频失效的现象，使得消声性能不利，如果截面尺寸设置的过小会导致流阻的增加导致空气性能不利，因此在风机排风噪声治理中。对片式消声器的截面尺寸进行设计具有重要的意义，一般而言，该截面尺寸可以设置为100～200mm之间。

（5）合理设置消声片的护面层材料。护面层材料的选择如果存在缺失会导致消声材料的应用效果大打折扣。因此，在进行护面层的材料选择的时候需要选择阻损比较小，并且不会为片式消声器的消声性能造成影响的材料，因此最为合理的方式就是将护面设置为镀锌穿孔板内加玻璃纤维布，并且将相关参数进行精确合理的设计，比如将穿孔板的穿孔率设置为25%左右，孔径设置为4～6cm之间，进而可以保证其实际应用的效果。由此可见，在进行材料选择的时候需要根据自身的实际情况选择最为合适的材料，实现其优化。

（6）合理设置消声器的长度。通过对消声器的实际情况进行分析，可发现消声器的长度和实际应用的效果有关。在一定条件下，消声器的消声量和长度并不存在线性正比关系，这就导致如果消声器的长度设置不合理会导致其实际应用情况大打折扣，因此需要合理确定其总长度，进而可以优化实际使用的效果。

4.总结

总而言之，风机排风在运转的过程中会出现许多的噪音，进而导致其运转的过程中出现大量的噪音污染，严重影响其实际应用的效果。因此，在风机排风噪声治理中安装片式消声器具有重要的意义。基于此，本文利用线性公式和函数功能公式对其实际应用的效果进行优化，从而可以保证其作用可以得到有效的发挥。