隔聲罩:環境科學類儀器-中文百科頻道

簡介

隔聲罩（sound insulation encasing、acoustic enclosure）是指用一個罩子把聲源罩在内部，控制聲源噪聲外傳的一種隔聲裝置。某些聲功率級較高的機械設備，如空壓機、汽輪機、風機、球磨機、水泵、油泵、發電機、汽輪機等，如果體積較小，形狀比較規整，或者雖然體積較大，但空間條件允許，均可采用隔聲罩降低噪聲對環境的影響。

類型

常用的隔聲罩有活動密封型、固定密封型、局部開蔽型等結構形式，可根據噪聲設備的操作、安裝、維修、通風、冷卻等形式采用适當的隔聲罩形式。

針對壓縮機被動吸聲技術研究需求,首先分析吸聲材料阻抗梯度匹配理論,确定吸聲材料阻抗梯度匹配的設計原則;其次根據阻抗管傳遞函數法,分别測量不同吸聲材料的表面聲阻率與表面聲抗率,優選3種吸聲材料,設計基于阻抗梯度匹配的壓縮機隔聲罩,從而使壓縮機噪聲聲壓級降低3 dB（A）。

工作原理

隔聲罩外殼由一層不透氣的具有一定重量和剛性的金屬材料制成，一般用2～3毫米厚的鋼闆，鋪上一層阻尼層。阻尼層常用瀝青阻尼膠浸透的纖維織物或纖維材料(用瀝青浸麻袋布、玻璃布、氈類或石棉絨等)，有的用特制的阻尼漿。

外殼附加阻尼層是為了避免發生闆的吻合效應和闆的低頻共振。外殼也可以用木闆或塑料闆制作，輕型隔聲結構可用鋁闆制作。要求高的隔聲罩可做成雙層殼，内層較外層薄一些；兩層的間距一般是6～10厘米，填以多孔吸聲材料。罩的内側附加吸聲材料，以吸收聲音并減弱空腔内的噪聲。在這層吸聲材料上覆一層穿孔護面闆，其穿孔的面積約占護面面積的20～30%。

在罩和機器、罩和基礎之間，通常填以橡皮墊，以防止振動的傳輸。可以開啟的活門和觀察孔，要密封好。對于需要散熱的設備，應在隔聲罩上留有必要的通風管道。這種管道要有消聲結構，或者裝消聲器。在設計隔聲罩時，要注意滿足工藝和維修的要求，有時要采取防止油污、粉塵和腐蝕等措施。

注意事項

隔音罩設計制作時，提出以下4項要求：

（1）隔音罩的罩壁應具有足夠的隔聲量，以隔斷空氣聲的傳播，同時又要減少罩内混響聲和防止固體聲的傳遞。

（2）盡可能減少在罩壁上開孔；對于必需的開孔的，開口面積應盡量小；在罩壁的構件相接處的縫隙，要采取密封措施，以減少漏聲。隔聲罩的孔洞和縫隙對其降噪效果特别是高頻噪聲有明顯影響，洩漏面積占10%、1%、0.1%的隔聲罩的最大降噪量分别為10、20、30dB

（3）由于罩内聲源機器設備的散熱，可能導緻罩内溫度升高，對此應采取适當的通風散熱措施。

（4）要考慮聲源機器設備操作、維修方便的要求。例如，設置進出門、觀察窗、手孔、活動蓋闆或可移動、可組裝式的罩殼，以便接近機器，觀察機器運行情況并進行操作與維修。

隻有設計很好的全封閉隔音罩，并采用隔振支撐安裝，沒有孔洞或有孔洞安裝消聲器，采用适當密封的隔聲門，才能獲得理想的降噪值。

在有限元軟件COMSOL中對某隔聲罩聲學性能進行仿真測試計算,通過搭建聲學平台對其進行了實驗測試,分别計算了仿真與實驗測試情況下隔聲罩在200～1500 Hz噪聲狀态下的插入損失,仿真與實驗測試結果基本一緻,驗證了仿真方法的可靠性。

修理維護

隔聲罩的設計應考慮如下要點：

選擇适當的形狀

為了減少隔聲罩的體積和噪聲的輻射面積，其形狀應與該聲源裝置的輪廓相似，罩壁盡可能接近聲源設備的外殼；但也要考慮滿足檢修監測方便、通風良好、進排氣及其消聲器正常工作的要求。此外，曲面形體應有較大的剛度，有利于隔聲。要盡量少用方形平行罩壁，以防止罩内空氣聲的駐波效應，使隔聲量出現低谷。

選擇适當材料

隔聲罩的壁材應具有足夠大的透射損失LTL。隔聲罩的罩壁材料可采用鉛闆、鋼闆、鋁闆，壁薄、密度大的闆材，一般采用2～3mm鋼闆即可。

金屬闆面上加筋或塗貼阻尼層

通過加筋或塗貼阻尼層，以抑制和避免鋼闆之類的輕型結構罩壁發生共振和吻合效應，減少聲波的輻射。阻尼層的厚度應不小于罩壁厚度的2～4倍，一定要粘貼緊密牢固。

隔聲罩内表面應當有較好的吸聲性能

罩内通常用50mm厚的多孔吸聲材料進行處理，吸聲系數一般不應低于0.5。杭州漢克斯隔音隔聲罩的基本構件，是在3mm厚的鋼闆上，牢固塗貼一層厚7mm的瀝青石棉絨作阻尼層，内襯50mm厚的超細玻璃棉（容重25kg/m3）作吸聲層，玻璃棉護面層由一層玻璃布和一層穿孔率為25%的穿孔鋼闆構成。這種構件的平均透射損失在34～45dB之間。

隔振處理

隔聲罩與機器之間不能有剛性連接，通常将橡膠或毛氈等柔性連接夾在兩者之間吸收振動，否則會将機器的振動直接傳遞給罩體，使罩體成為噪聲輻射面，從而降低隔聲效果。機器與基礎之間、隔聲罩與機器基礎之間均也需要隔振措施。

罩殼上孔洞的處理

隔聲罩内聲能密度很大，隔聲罩上很小的開孔或縫隙都能傳出很大的噪聲。研究表明，隻要在隔聲罩總面積上開0.01面積的孔洞，其隔聲量就會減少20～25dB以下。若仍需在罩上開孔時應對孔洞進行處理：

①傳動軸穿過罩的開孔處加一套管，管内襯以吸聲材料，吸聲襯裡的長度應大于傳動軸與吸聲襯裡之間的縫隙15倍，這楊既避免了聲橋，又通過吸聲作用降低了縫隙漏聲；

②因吸排氣或通風散熱需要開設的孔洞，可設置消聲箱來減聲；

③罩體拼接的接縫以及活動的門、窗、蓋子等接縫處，要墊以軟橡膠之類的材料，當蓋子或門在關閉時，要用鎖扣扣緊以保證接縫壓實，防止漏聲；④對于進出料口的孔一般應加雙道橡皮刷，以便讓料通過，而聲音不易外逸。

雖然隔聲罩的隔聲量主要是由罩壁的面密度與吸聲材料的吸聲系數、吸聲量、噪聲頻率所确定，但上述設計要點如不注意，也會影響隔聲效果。

為解決某制氧廠增壓機組隔聲罩通風問題,需要在隔聲罩壁上開孔并安裝通風消聲器。首先利用NOR848聲陣列成像儀識别了主噪聲源為二級壓縮機,繼而采用近場聲壓測量對增壓機二級壓縮機進行了詳細的噪聲測試與頻譜分析,并結合噪聲源特性與降噪要求設計了一款三層串聯式微穿孔闆消聲器。