减少空调系统动力噪声的方法是在风管管路和空调箱处设置各种消声器。消声器是一种既能允许气流通过,又能有效地阻止或减弱声能向外传播的装置,它是由吸声材料按照不同的消声原理设计而成的构件。
消声器的安装位置根据具体情况确定,可直接安装在通风机的进、出口,以降低通风机噪声;可安装在通风管道上,以降低通风机和管道上游的气流再生噪声;也可在机房或空调房间的进、出风口安装风口消声器,以消除系统的噪声对环境或空调房间的干扰。
空调系统中常用消声设备的主要类型有阻性、抗性和阻抗复合式三种。
1.阻性消声器
阻性消声器是靠吸声材料的吸声作用而消声的。吸声材料具有多孔性和松散性,当声波进入孔隙时,将引起孔隙中的空气和材料的微小振动,由于摩擦和黏滞阻力,相当一部分声能变为热能而被吸收掉。
阻性消声器对中、高频噪声有较好的消声性能。常用的吸声材料有玻璃棉、泡沫塑料、矿渣棉、毛粘、石棉绒、加气混凝土等。按气流管道不同,可分为管式、片式、折板式、迷宫式、声流式以及消声弯头等。
(1)管式消声器。管式消声器是一种最简单的消声器,其是在气流管道壁上衬一定厚度的吸声材料,管道可以是圆形、方管或矩形(图5.37)。其一般管径较小,适用于风量小的场合。管径过大时消声性能显著下降,且管式消声器仅对中、高频噪声有一定的消声效果,对低频噪声的消声效果差。
图5.37 管式消声器
(2)片式消声器。片式消声器(图5.38)是在大尺寸的管道内设置一定数量的吸声片,构成多个扁形并联的直管消声器,可用于风量很大的管道内(5000~80000m3/h)。片式消声器使用的消声材料主要有玻璃棉和矿物棉。其应用比较广泛,构造简单,对中、高频噪声的吸声性能好,阻力小。
(3)折板式消声器。折板式消声器是将气流通道改成折板形状。声波在消声器内多次弯折,加大了声波对吸声材料的入射角,因此其吸声效率较高,消声效果较好,但气流阻力大。
图5.38 片式消声器
(4)迷宫式消声器。迷宫式消声器又称小室式消声器。其将消声器内分割成若干回形的小室,对低频噪声的消声性能好,消声频带也较宽。仅有一个小室的消声器称为消声箱;具有多个小室的消声器称为多室消声器。其适用于流量大、流速低,要求消声量大的场合。
(5)声流式消声器。声流式消声器是折板式消声器的一种改进。其使用正弦波形、弧形或菱形等弯曲吸声通道,通道吸声层的厚度连续变化,达到改善消声性能的目的。其消声性能较好,频带宽,气流阻力小,但结构复杂,制作工艺要求高。(www.xing528.com)
(6)消声弯头。消声弯头是在管道弯头处衬附吸声材料。常规直角消声弯头的消声量一般为10dB,因其结构简单、体积小,故成为通风空调系统中常用的消声器,如图5.39所示。
图5.39 消声弯头
2.抗性消声器
抗性消声器是通过改变截面来消声的,其适用于消除中、低频噪声或窄带噪声。其按作用原理不同,可分为扩张式、共振式和干涉式三种。
(1)扩张式消声器。扩张式消声器也称膨胀式消声器,是依据管道中声波在截面突变处发生反射原理消声的。扩张式消声器在中、低频段有较好的消声性能,但对高频噪声的消声性能变差。
(2)共振式消声器。共振式消声器由一段开有一定数量小孔的管道,同管外一个密闭的空腔连通,构成一个共振系统。在共振频率附近,声波沿管道传播到小孔连接处时,大部分声波沿声源反方向回去,还有一部分声能由于共振系统的摩擦阻尼作用转成热能被吸收而消声。
共振式消声器的频率选择性比较强,仅在低频或中频某一较窄的频率范围内具有较好的消声效果,而在其他频段作用较差。
(3)干涉式消声器。干涉式消声器的原理是使两个相位相反的声波在消声器中相遇而互相抵消,以达到消声的目的。干涉式消声器具有很强的频率选择性,仅在很窄的频段内有消声效果。
3.阻抗复合式消声器
阻抗复合式消声器是利用上述两种原理复合制成的消声器,同时具有阻性和抗性两种消声器的优点,消声频带比较宽,是目前空调系统中最常用的类型。消声静压箱属于此种类型。
消声静压箱是送风系统减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动的一种必要的配件,它可使送风效果更加理想。在风机出口处或在空气分布器前设置消声静压箱并贴以吸声材料,可同时起到稳定气流和消声器的作用,如图5.40所示。
图5.40 消声静压箱
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