河北管式消聲器

                                                                           管式消（xiāo）聲器

● 產品（pǐn）介紹：

較為普通的一種消聲器，適用於風量較小的（de）係統。
消聲器的種類很多，但（dàn）究其消聲機理，又可（kě）以把它們分為六種主要的類型，即阻（zǔ）性消聲器、抗性消聲器、阻抗複合式消聲器、微穿孔板消聲器、小孔消聲器和有源消（xiāo）聲（shēng）器。

阻性消聲器：

主要是利（lì）用多孔吸聲材料來降低噪聲（shēng）的。把吸聲材料固定在氣流通道的內（nèi）壁上或（huò）按照一定方式在管道中排列，就構（gòu）成了阻（zǔ）性消（xiāo）聲器。當聲波進入阻性消聲器時，一部分聲能在多孔材料（liào）的孔隙中摩（mó）擦而轉化成熱能耗散掉，使通過消聲器的聲（shēng）波減弱。阻性消聲器（qì）就好象電學上的純電阻電路，吸聲材料類似於電阻。因此，人們（men）就（jiù）把這（zhè）種消聲器稱為阻性消聲器。阻性消聲器對中高頻（pín）消聲效果好、對低頻消聲效果較差。

抗性（xìng）消聲器（qì）：

是由突（tū）變界麵的管和室組合（hé）而成的，好象是一個聲學濾波器，與電學濾波器相似，每一個帶管的小室是濾波器的一個網孔，管中的空氣質量相當於電學上的電感和電（diàn）阻（zǔ），稱為聲（shēng）質量和（hé）聲阻（zǔ）。小室中的（de）空氣體積相當於電學上的電容，稱（chēng）為聲順。與電學濾波器類似，每一個帶管的（de）小室都有自（zì）己（jǐ）的固有頻率。當包含有各種頻率成分的聲波進入第一個短管時，隻有（yǒu）在第一（yī）個網孔固有頻率附近的某些（xiē）頻率的聲波才能通過網孔到達第二（èr）個（gè）短管口，而另（lìng）外一些頻率的聲波則不可能通過（guò）網孔．隻能在小室中來回反射，因（yīn）此，我們稱（chēng）這種對聲波有濾波功能的（de）結構為聲學濾波器（qì）。選取適當的管和室進行組合．就可以濾掉某（mǒu）些（xiē）頻率成分的噪聲，從而達到消聲的目的。抗性消聲器適用（yòng）於消（xiāo）除中、低頻噪聲。

把阻性結（jié）構和抗性結構按照一定的方式組合起來，就構成了阻抗複（fù）合式消聲器。

微穿（chuān）孔板式：
一般是用厚度小於1mm的純金屬薄板製作，在薄板上用孔徑小於1mm的鑽頭（tóu）穿（chuān）孔（kǒng），穿孔率為1%一3%。選（xuǎn）擇不同的穿孔率和（hé）板厚不同（tóng）的腔深（shēn），就可以控製（zhì）消聲器的頻譜性能，使其在需要的（de）頻率範圍內獲（huò）得良好的消聲效果。

小孔消（xiāo）聲器（qì）：

小孔消聲器的結構是一根末端封閉的直管，管壁（bì）上鑽有很多小孔。小孔消聲器的原理是以噴氣（qì）噪聲的頻譜為依據的，如果保持噴口的總麵積不變而用很多小噴口（kǒu）來代替，當氣流經（jīng）過小孔時（shí）、噴氣噪聲的頻譜就會移向（xiàng）高頻或超高頻，使頻譜（pǔ）中的可聽聲成（chéng）分明顯降低，從而減少對人的幹擾和傷害。

有源消聲（shēng）器：

基本原理是在原來的聲場（chǎng）中，利用電子（zǐ）設（shè）備再（zài）產生一個與原來的聲壓大小相（xiàng）等、相位相（xiàng）反的（de）聲波，使其在一定範圍內與原（yuán）來的聲場相（xiàng）抵消。這種消聲器是一套儀器裝置，主要由（yóu）傳聲器、放（fàng）大器（qì）、相移裝置、功率（lǜ）放大器和揚聲器等組成。

原理（lǐ）：

在板厚小於1.0mm的薄板上穿以孔徑小於等（děng）於1.0mm的微孔，穿孔（kǒng）率為1～5%，消聲器後部留有（yǒu）一定的厚（hòu）度（5-20cm）空氣層，該層不填任何吸聲材料 ，這樣即構成了微穿孔板吸聲結構。它（tā）是一種低聲質量，高聲阻的共振吸聲結構，其研究表明，表征微穿孔板吸聲（shēng）特性的吸聲係數和頻（pín）帶寬度（dù），主要由微穿孔板的聲質量m和聲阻r來決（jué）定（dìng），而這兩個因（yīn）素又與微（wēi）孔直徑d及穿孔率p有關。微穿孔板吸聲結（jié）構的（de）相對（duì）聲阻抗Z（以空氣的特性（xìng）阻抗ρC為單位）用式（1）計算（suàn）：
Z=r+jwm=jctg(WD/C)（1）
式中：
ρ--空氣密度（kg/cm3）；
C--空氣中聲速（m/s）；
D--腔深（shēn）（mm）；
m--相對聲質量；
r--相對聲阻；
w--角頻率，W=2πf(f為（wéi）頻（pín）率)；
而r和m分別（bié）由式（2）（3）表（biǎo）達：
r=atkr/dzp（2）
m=(0.294)×10-3tkm/p（3）
式中：
t--板（bǎn）厚（毫米）
d--孔徑（毫米）
p--穿孔率（lǜ）（%）
kr--聲阻係數kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/t
km--聲質量係數（shù）km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+0.85d/t
其中x=abf，a和b為常數，對於絕熱板a=0.147,b=0.32；對於導（dǎo）熱板a=0.235，b=0.21消聲器。

聲吸收的角頻帶寬度，近似地由r/m決定，此值越大，吸聲的頻帶越寬。

r/m=(l/d2)×(kr/km)(4)式中l--常數，對於金屬板l=1140,而隔熱板l=500。

上式（shì）也可（kě）以（yǐ）用（yòng）式（5）表達：r/m=50f((kr/km)/x2)(5)
而kr/km的近似計算式（shì）為：kr/km=0.5+0.1x+0.005x2(6)

利用以上各式就可（kě）以從要求的r、m、f求出微穿孔板吸聲結構的（de）x、d、t、p等參量。由於微穿孔板的孔徑很小（xiǎo）且稀，基聲（shēng）阻r值比普通穿孔板大得多，而聲質（zhì）量m又很小，故（gù）吸聲頻帶比普通穿孔板共振吸聲結構大得多，一般（bān）性能較好的單層或雙（shuāng）層微穿孔板吸聲結構（gòu）的吸聲頻帶寬度可以達到6～10個1/3信頻程以上。這就是微穿孔板吸聲（shēng）結構最大的特點。

共振時的（de）最大吸（xī）聲係數α0為α0=4r/(1+r)2(7)具體設計微（wēi）穿孔板吸聲結構時，可通過計算（suàn），也可查圖表，計算結果與實測結果相近。在實際工程中為了擴大吸（xī）聲頻帶的寬度，往往采用不同孔徑、不同穿孔率的雙層或多層微穿（chuān）孔板複合結構。

應用：

微穿孔板理論在抗噴阻消聲器設（shè）計中的應用，利用微穿孔板聲學結構設計製造（zào）的消聲器種類很多（duō），主（zhǔ）要型為抗噴阻（zǔ）型消聲器。該（gāi）型式（shì）消聲器是用不鏽鋼穿孔薄板製成，因該九台消聲器是用於石化單位，空氣腐蝕性比較大，故（gù）穿孔板後的空氣層內填裝（zhuāng）的吸聲材料為耐腐蝕金（jīn）屬軟絲布（bù）。利用吸聲材料的阻性吸聲原（yuán）理，進一步達到降噪消聲的作用，其吸（xī）聲係數高，吸收頻帶寬，壓力損（sǔn）失小（xiǎo），氣（qì）流再生噪（zào）聲低，且易於控製。為獲得寬頻帶高吸收效果，一般用三級微穿孔板結構。微穿孔板與外殼體之間以及微穿板之間的空腔尺寸大小按（àn）需要吸收的頻帶不同而（ér）異，低頻腔（150～200mm）,中頻小些(80～120mm），高頻更小些（30～50mm），雙層結構（gòu）的前腔（qiāng）深度一般應小於後腔，前後腔深度之比不大於（yú）1：3，前部（bù）接近氣流的一層微穿孔板穿孔率應高於（yú）後層，為減小軸向聲（shēng）傳（chuán）播的影響，可在微穿孔板消聲器（qì）的空腔內每（měi）隔500mm左右加一塊橫向隔板（bǎn）。試驗證明，微穿孔板（bǎn）消聲器（qì）不論是低頻（pín）、中頻、高頻消聲性能實測值比（bǐ）理論估算（suàn）值要好。且消聲量與流速有關，與（yǔ）消聲器溫升無關，當流速達到70米/秒時，一般其它型式（shì）消（xiāo）聲器已無法解決噪聲問題，而微孔（kǒng）型消聲器可承受70m/s氣流速度的衝擊，仍有15dBA以上的消聲器。這也（yě）是微孔消聲器優於一般消聲器一個重要特點。
特點：

抗噴阻型消聲器（qì）特點：

本型式消（xiāo）聲器綜合了微穿孔板最合理的消聲原理設計而成，使（shǐ）高壓蒸汽（qì）在消聲器內經一次控流後進入（rù）降壓腔擴容後，從而形成低壓蒸汽從（cóng）小孔噴出（chū），最後經過降壓體外（wài）的阻（zǔ）聲罩使降壓（yā）體發（fā）出的（de）剩餘噪聲得到有效的吸收，最終（zhōng）消聲器達（dá）35dB(A)以上（一級至三（sān）級消聲之間比例為35%，50%，15%）。

產品特點：
1、 采用多級降壓、控流、抗噴阻，吸音複合組合，具有寬頻（pín）帶消聲特點,在結構上更強化了抗（kàng）、噴（pēn）阻消聲機理，達到了理想的消聲（shēng）效果（guǒ）。
2、 被（bèi）吹管道內的（de）雜物（wù）工業垃圾，在（zài）高（gāo）溫蒸汽的高速（sù）裹脅衝刷下，經過撞擊，收集於排汙段（duàn）。
3、 采用噴水裝置達到減溫，減壓作用。
4、 根據不同的壓力、溫度，選用不同的耐溫、耐壓材料。
5、 結構緊湊（còu）安全可靠。
6、 消音量：≥35dB（A

衡量指標：

衡量消聲器的好壞，主要（yào）考慮以下三個方麵：
1、消聲（shēng）器的消聲性能；（消聲量和頻譜特性）
2、消聲器的空（kōng）氣動力性能；（壓力損失等）
3、消聲（shēng）器（qì）的結構性能。（尺（chǐ）寸、價格、壽命等）

• 消聲器的消聲頻率特性。抗噴阻型消聲器對各頻噪聲（shēng）效果優越。
• 消聲器的適用風速一（yī）般為6-8m/s，最高不宜超過12m/s，同時注意消聲（shēng）器的壓力損失。
• 注意（yì）消聲器的淨通（tōng）道截麵積，風管和消（xiāo）聲器連接時，必要時（風速有限製時）需作放大處理。
• 消聲器等消聲設備安裝，須有獨立的承重吊杆或底座；與聲（shēng）源設備（bèi）須通過（guò）軟接頭連接。
• 當兩個消聲彎頭串聯使用時，兩個彎頭的連接間距應大於彎頭截麵（miàn）對角線長度的2.5倍。
• 對於高（gāo）溫、高濕、有油霧、水氣的環境係統一般選用（yòng）微孔結構消聲設備，對（duì）於（yú）有潔淨要求的諸如手（shǒu）術室、錄音室、潔淨廠房等環境係統，應采用微孔結構消聲設備。
• 相（xiàng）鄰用（yòng）房管路串通時（shí），注意（yì）室內噪（zào）聲（shēng）通過管路相互影響，必要時風口作消聲處理。

選用：

消（xiāo）聲器（qì）的選用應根據防火、防潮、防腐、潔（jié）淨度要求，安裝（zhuāng）的空間位（wèi）置，噪聲源頻譜（pǔ）特性，係統自然（rán）聲衰減，係統氣流再生噪聲，房間允許噪（zào）聲級（jí），允許壓力損失，設（shè）備價格等諸多因素綜合考慮並根據實際情況有所偏重。一般的情（qíng）況是： 消聲器的消聲量越大（dà），壓力損失及價格越大；消聲量相同時，如果壓力損失越小，消聲器所占空間就越大。