净化空调系统噪声控制

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1、摘要：通过具体实例介绍了噪声的估算及预控。关键词：洁净室；噪声；控制引言随着改革开放的不断深入和先进技术设备的大量引入，洁净技术在我国得到了广泛的应 用和长足的进步，从大规模集成电路工厂、彩色显像管厂、制药厂、医院(洁净手术部、ICU、 CCU)到生物安全实验室，我国已经建成了一大批洁净室。近来，深圳地区、长沙地区某些 新建电子厂房洁净室，FFU装机2001000台时，实测噪声N70dB (A)，噪声的问题应引其 洁净技术从业者的高度重视。首先，噪声损害人的听觉，长时间工作在高噪声环境下，持续 不断受到刺激，听觉器官受到损伤，发生听觉疲劳，使人听力降低，最终导致耳聋。其次， 噪声危害人的身体健

2、康，影响神经核心血管系统，从而引起头晕、失眠、心慌、神经衰弱、 消化减退、血压升高等症状，降低工作效率。洁净室噪声的一个主要来源就是精华空调系统，洁净室一旦建成，噪声源及其传播途径 也就固定了下来，因为洁净室工艺要求严格，各种设备参数不能随意变动，装修材料表面平 滑、坚固、噪声衰减少，噪声很难降低。这就要求我们在洁净室建造准备阶段就考虑到净化 空调系统的噪声问题并及早解决。因此，本文根据笔者自己在工作中的实践，就洁净空调系 统噪声的分析、估算和解决提出一些看法，供从事这方面工作的有关技术人员和施工管理人 员借鉴和参考，并希望提出宝贵意见。一、噪声控制标准图1 NR噪声评价曲线目前国内外广泛使用

3、A声级作为评价噪声的标准。A声级是单一的数值，是噪声所有频 率成分的综合反映。1)噪声评价曲线为了能从频率域对同一 A声级数值作出评价，目前国际标准化组织ISO推荐用NR噪声 评价曲线作为环境噪声的评价标准。它的特点是强调噪声的高频成分比低频成分更为烦扰人 的特性，它是一组倍频程声压级由低频向高频下降的倾斜曲线，每条曲线在1000Hz频带上 的声压级叫该曲线的噪声评价数NR，见图1.所接近曲线的NR值，即为坏境噪声的NR值。 例如，第一噪声倍频程频谱图上的最高点接近NR=70的曲线，则说明该噪声的噪声评价数 NR 为 70dB(A)。2)环境噪声标准我国在环境治理方面制定了一系列标准，中国城市

4、区域环境噪声标准(GB 3096-93)， 工业企业噪声控制设计规范(GBJ 87-85)，在洁净厂房设计规范(GB 50073-2001)中， 有关洁净室噪声的要求作了如下的规定：洁净室内的噪声级(空态)，非单向流洁净室不应大于60dB (A)。单向流、混合流洁净 室不应大于65dB(A)。二、噪声的估算及控制方法洁净室噪声的一个主要来源就是净化空调系统。净化空调系统噪声来自两个方面：(1) 空调设备的机械噪声；(2)气流噪声。噪声的控制可以相应的从估算噪声入手，从控制噪声 源和控制气流噪声两个方面解决问题。空调设备的噪声主要来源于通风机，有两种估算方式：(1) 查风机声功率级估算图。见图2

5、.5000WQW SOOMToOUW图2风机声功率级估算图(2) 采用经验公式估算。轴流风机噪声估算公式：Lw=10logQ+20logPt+48(dB)式中：LW为风机噪声，dB(A)； Q 为流量，Ft3/min (1ft3 /min=1.67m3/h)； Pt为静压，inH2O(1inH2O=25.4 mmH2。)。离心风机噪声估算公式：SWL=10logQ+20logPt+K(dB)式中：Swl为风机噪声，dB(A);Q为流 量，ft3/min;Pt为静压，inH2O;K为常数，前、后倾式风机，K=35,辐射式，K=43.FFU 噪声估算公式：SWL=PWL+10logN+10log

6、(4/R)式中：SWL为风机噪声，dB (A)； Pwl为单台FFU噪声值，dB (A)； N为FFU总数；R 为各种材料的吸声系数与面积乘积的总合。对噪声的控制可以考虑以下三种方法：(1) 选用低噪声设备，比如：低转速、内部附吸声材料等；(2) 采取消音措施，比如：在风管上加装双腔微孔板消声器、消声弯头等；(3) 选用吸音材料，比如：选用吸音盲板等。三、噪声控制实例实例1：杭州某电子厂3F洁净间灰区排风，原设计选用一台5000CMH风量轴流风机，风 压100Pa。因设计中没有给出噪声值所以施工时仅根据风量、风压选用一台2900r/min 的轴流风机，结果试车时噪声非常大，测试结果是吊顶内84

7、dB(A)，相邻洁净间68dB(A) 严重超标，造成洁净室内操作人员非常烦躁。分析原因，主要是风机转速过高，造成 噪声超标，可通过选用低噪声设备解决。采取如下措施：第一步：拟改为两台风量为2500CMH，风压100pa，转速960r/min的低噪声轴流 风机。第二步：进行风机噪声估算。L. = 10log(J+20logFt+4 8(dB)=104x0 J =7.2R典器引=18/?ncr=6x : xCL85=153更换盲板后洁净室内噪声测试结果为64dB(A)，基本符合规范要求。这一方面实例还有很多，例如北京某净化厂房技改工程。该工程空调系统米用新风机组 +循环风机箱+HEPA的方式，因为

8、循环风机箱有25台，单台噪声都在64dB（A）,叠加以后噪 声估算为68dB（A）。根据以往经验，考虑到室内噪声很可能会超标，项目部积极和业主联系 对设计进行了变更：（1）在保证洁净度的情况下降低循环风机压头；（2）风机内部采用消声 措施；（3）在进出口风管上加装双腔微孔板消声器。最终测试结果为56dB（A），符合规范要 求，从而缩短了工期，节约了成本。牌丝网段耶j （声桥影响）!砖堵24。混凝土板】or 一破堵100混避土板L 00摩吊顶一般吊顶、空隙150图申数字表示厚度,单位:mm_ III,一_ = 丁 - *10201050 60 SO 100200300 400 500 600 8

9、00材料与构遣的图4各种材料的吸声性能型式主要特点适用范围阻性 消声器管式阻性消声器有良好的中、高频消声性能，阻力小高压小风量风机片式阻性消声器消声性能同上，但阻力稍大低压大风量风机蜂窝式阻性消声器有良好的中、高频消声性能，但阻力稍大低压大风量风机折板式阻性消声器消声性能较前三种好，但阻力大鼓风机声流式阻性消声器同上，但阻力略小于前一种鼓风机弯管式阻性消声器高频消声性能好管路系统迷宫式阻性消声器低、中频消声性能较好，但阻力大气流速度低的管路抗性 消声器扩张式消声器低、中频消声性能好，但阻力大柴油机、压缩机内接管扩张式消声器低、中频消声频带较前一种更宽些柴油机、压缩机共振腔消声器消声频带窄，但对

10、低频峰值噪声消声效果好多与阻性消声器组合使用微穿孔板消声器消声频带较共振消声器宽，阻力小，耐高温， 不怕水蒸气和油雾，成本高清洁度要求高的空调系 统，气流速度较高的场合阻抗复合型消声器阻性扩张式复合型消声器消声频带宽要求消声频带宽的管路系统进排气口阻性共振腔复合型消声器消声频带宽，低频消声性能有改善要求消声频带宽的管路系统进排气口其他降压扩容消声器利用节流原理降压并获得消声效果高压容器或锅炉上表1各类消声器的特点及适用范围结论通过以上工程实例分析我们不难发现，洁净室噪声问题主要在于净化空调系统的设备。 噪声问题有三种表现形式：（1）设备噪声超标；（2）消声未处理好；（3）单台设备噪声符合要求，

11、但多台设备噪声叠加后超标；可根据实际情况采取相应的措施：（1）更换为低噪声设备（设备价值较低，改造价值不高）；（2）对设备进行消声处理。如：内贴消声玻璃棉、加消声扩散段等。（3）加装消声器。各类消声器的特点及适用范围见表1，可根据实际情况选用。（4）增贴吸声材料（吸声性能见图4）。（5）在满足工艺要求的情况下降低设备布置率。一旦出现噪声问题，由于洁净室在工艺和装修方面的特殊要求，解决起来就会浪费 大量成本。所以我们要尽可能在洁净室建造准备阶段发现问题、分析问题及时提出 解决方案。可利用本文提供的经验公式、图表进行洁净室噪声估算，采取相应预防 措施，这样既节省成本，也带来了更高的经济效益，同时也会降低调试及验收的难 度，大大缩短工期。