隔声罩:环境科学类仪器-中文百科频道

简介

隔声罩（sound insulation encasing、acoustic enclosure）是指用一个罩子把声源罩在内部，控制声源噪声外传的一种隔声装置。某些声功率级较高的机械设备，如空压机、汽轮机、风机、球磨机、水泵、油泵、发电机、汽轮机等，如果体积较小，形状比较规整，或者虽然体积较大，但空间条件允许，均可采用隔声罩降低噪声对环境的影响。

类型

常用的隔声罩有活动密封型、固定密封型、局部开蔽型等结构形式，可根据噪声设备的操作、安装、维修、通风、冷却等形式采用适当的隔声罩形式。

针对压缩机被动吸声技术研究需求,首先分析吸声材料阻抗梯度匹配理论,确定吸声材料阻抗梯度匹配的设计原则;其次根据阻抗管传递函数法,分别测量不同吸声材料的表面声阻率与表面声抗率,优选3种吸声材料,设计基于阻抗梯度匹配的压缩机隔声罩,从而使压缩机噪声声压级降低3 dB（A）。

工作原理

隔声罩外壳由一层不透气的具有一定重量和刚性的金属材料制成，一般用2～3毫米厚的钢板，铺上一层阻尼层。阻尼层常用沥青阻尼胶浸透的纤维织物或纤维材料(用沥青浸麻袋布、玻璃布、毡类或石棉绒等)，有的用特制的阻尼浆。

外壳附加阻尼层是为了避免发生板的吻合效应和板的低频共振。外壳也可以用木板或塑料板制作，轻型隔声结构可用铝板制作。要求高的隔声罩可做成双层壳，内层较外层薄一些；两层的间距一般是6～10厘米，填以多孔吸声材料。罩的内侧附加吸声材料，以吸收声音并减弱空腔内的噪声。在这层吸声材料上覆一层穿孔护面板，其穿孔的面积约占护面面积的20～30%。

在罩和机器、罩和基础之间，通常填以橡皮垫，以防止振动的传输。可以开启的活门和观察孔，要密封好。对于需要散热的设备，应在隔声罩上留有必要的通风管道。这种管道要有消声结构，或者装消声器。在设计隔声罩时，要注意满足工艺和维修的要求，有时要采取防止油污、粉尘和腐蚀等措施。

注意事项

隔音罩设计制作时，提出以下4项要求：

（1）隔音罩的罩壁应具有足够的隔声量，以隔断空气声的传播，同时又要减少罩内混响声和防止固体声的传递。

（2）尽可能减少在罩壁上开孔；对于必需的开孔的，开口面积应尽量小；在罩壁的构件相接处的缝隙，要采取密封措施，以减少漏声。隔声罩的孔洞和缝隙对其降噪效果特别是高频噪声有明显影响，泄漏面积占10%、1%、0.1%的隔声罩的最大降噪量分别为10、20、30dB

（3）由于罩内声源机器设备的散热，可能导致罩内温度升高，对此应采取适当的通风散热措施。

（4）要考虑声源机器设备操作、维修方便的要求。例如，设置进出门、观察窗、手孔、活动盖板或可移动、可组装式的罩壳，以便接近机器，观察机器运行情况并进行操作与维修。

只有设计很好的全封闭隔音罩，并采用隔振支撑安装，没有孔洞或有孔洞安装消声器，采用适当密封的隔声门，才能获得理想的降噪值。

在有限元软件COMSOL中对某隔声罩声学性能进行仿真测试计算,通过搭建声学平台对其进行了实验测试,分别计算了仿真与实验测试情况下隔声罩在200～1500 Hz噪声状态下的插入损失,仿真与实验测试结果基本一致,验证了仿真方法的可靠性。

修理维护

隔声罩的设计应考虑如下要点：

选择适当的形状

为了减少隔声罩的体积和噪声的辐射面积，其形状应与该声源装置的轮廓相似，罩壁尽可能接近声源设备的外壳；但也要考虑满足检修监测方便、通风良好、进排气及其消声器正常工作的要求。此外，曲面形体应有较大的刚度，有利于隔声。要尽量少用方形平行罩壁，以防止罩内空气声的驻波效应，使隔声量出现低谷。

选择适当材料

隔声罩的壁材应具有足够大的透射损失LTL。隔声罩的罩壁材料可采用铅板、钢板、铝板，壁薄、密度大的板材，一般采用2～3mm钢板即可。

金属板面上加筋或涂贴阻尼层

通过加筋或涂贴阻尼层，以抑制和避免钢板之类的轻型结构罩壁发生共振和吻合效应，减少声波的辐射。阻尼层的厚度应不小于罩壁厚度的2～4倍，一定要粘贴紧密牢固。

隔声罩内表面应当有较好的吸声性能

罩内通常用50mm厚的多孔吸声材料进行处理，吸声系数一般不应低于0.5。杭州汉克斯隔音隔声罩的基本构件，是在3mm厚的钢板上，牢固涂贴一层厚7mm的沥青石棉绒作阻尼层，内衬50mm厚的超细玻璃棉（容重25kg/m3）作吸声层，玻璃棉护面层由一层玻璃布和一层穿孔率为25%的穿孔钢板构成。这种构件的平均透射损失在34～45dB之间。

隔振处理

隔声罩与机器之间不能有刚性连接，通常将橡胶或毛毡等柔性连接夹在两者之间吸收振动，否则会将机器的振动直接传递给罩体，使罩体成为噪声辐射面，从而降低隔声效果。机器与基础之间、隔声罩与机器基础之间均也需要隔振措施。

罩壳上孔洞的处理

隔声罩内声能密度很大，隔声罩上很小的开孔或缝隙都能传出很大的噪声。研究表明，只要在隔声罩总面积上开0.01面积的孔洞，其隔声量就会减少20～25dB以下。若仍需在罩上开孔时应对孔洞进行处理：

①传动轴穿过罩的开孔处加一套管，管内衬以吸声材料，吸声衬里的长度应大于传动轴与吸声衬里之间的缝隙15倍，这杨既避免了声桥，又通过吸声作用降低了缝隙漏声；

②因吸排气或通风散热需要开设的孔洞，可设置消声箱来减声；

③罩体拼接的接缝以及活动的门、窗、盖子等接缝处，要垫以软橡胶之类的材料，当盖子或门在关闭时，要用锁扣扣紧以保证接缝压实，防止漏声；④对于进出料口的孔一般应加双道橡皮刷，以便让料通过，而声音不易外逸。

虽然隔声罩的隔声量主要是由罩壁的面密度与吸声材料的吸声系数、吸声量、噪声频率所确定，但上述设计要点如不注意，也会影响隔声效果。

为解决某制氧厂增压机组隔声罩通风问题,需要在隔声罩壁上开孔并安装通风消声器。首先利用NOR848声阵列成像仪识别了主噪声源为二级压缩机,继而采用近场声压测量对增压机二级压缩机进行了详细的噪声测试与频谱分析,并结合噪声源特性与降噪要求设计了一款三层串联式微穿孔板消声器。