空調(diào)消聲器的原理和種類

  消聲器是利用聲的吸收、反射、干涉等原理，降低通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)中氣流噪聲的裝置。根據(jù)消聲原理的不同可以分為阻性、抗性、共振型和復(fù)合型等。

一、阻性消聲器

  阻性消聲器利用吸聲材料的吸聲作用而消聲的。其構(gòu)造是把吸聲材料固定在氣流流動(dòng)的管道內(nèi)壁，或按指定方式排列在管道或殼體內(nèi)構(gòu)成阻性消聲器，吸聲材料能夠把入射在其上的聲能部分地吸收掉。聲能之所以能被吸收，是由于吸聲材料的多孔性和松散性。當(dāng)聲波進(jìn)入孔隙，引起孔隙中的空氣和材料產(chǎn)生微小的振動(dòng)，由于摩擦和粘滯阻力。使相當(dāng)一部分聲能化為熱能而被吸收掉。

  它對(duì)于高頻和中頻噪聲效果較好，但對(duì)低頻噪聲消聲性能較差。

  1.管式消聲器

   管式消聲器是一種很簡(jiǎn)單的消聲器，它僅在管壁內(nèi)周貼上一層吸聲材料，故又稱“管襯”。特點(diǎn)是制作方便，阻力小，但只適用于較小的風(fēng)道，直徑一般不大于400mm風(fēng)管。管式消聲器僅對(duì)中、高頻率吸聲有一些的消聲作用。對(duì)低頻性能很差。

  2.片式和格式消聲器

   管式消聲器對(duì)低頻性能很差，對(duì)中、高額率噪聲又易直通，并且當(dāng)管道段面積較大時(shí)，會(huì)影響對(duì)高頻噪聲的消聲效果，這是由于高頻聲波（波長(zhǎng)短）在管內(nèi)以窄束傳播，當(dāng)管道面積較大時(shí)，聲波與管壁吸聲材料接觸減少，從而使高頻聲的消聲量減少，因此對(duì)斷面較大的風(fēng)管可將斷面分成幾個(gè)格子，這就是片式及格式消聲器。片式消聲器應(yīng)用廣泛，構(gòu)造簡(jiǎn)單，格式消聲器要保證斷面積不小于風(fēng)道斷面，因而體積較大，每格的尺寸宜控制在200mm×200mm左右。片式消聲器的片間距一般在100~200mm的范圍內(nèi)，片間距增大時(shí)，消聲量會(huì)相應(yīng)地下降。

二、共振型消聲器

  吸聲材料通常對(duì)低頻噪聲的吸收能力很低，單靠增加吸聲材料的厚度來提高吸聲效果并不經(jīng)濟(jì)，為了改良低頻噪聲的吸聲效果，通常采用共振型消聲器。共振型消聲器的形式是利用管道開孔與共振腔相連接，利用小孔處的空氣柱和空腔內(nèi)的空氣構(gòu)成了彈性共振系統(tǒng)，當(dāng)外界噪聲頻率和此共振系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí)，小孔中的空氣柱發(fā)生共振并與孔壁發(fā)生劇烈摩擦，摩擦可以消耗聲能，從而達(dá)到消聲的目的。

  這種消聲器具有較強(qiáng)的頻率選擇性，即頻率范圍很窄，一般對(duì)于低頻消聲可以產(chǎn)生較大的衰減。其氣流阻力小，但因有共振腔而使結(jié)構(gòu)偏大。

三、抗性消聲器

  抗性消聲器由管和小室相連而成，該消聲器使利用風(fēng)管截面的突然改變而使聲波向聲源方向反射回去而起到消聲作用。

  該消聲器對(duì)中、低噪聲有較好的消聲效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于不使用吸聲材料，因而不受高溫和腐蝕性氣體的影響。消掉低頻噪聲有很好的效果。

  為了保證特定的消聲效果，消聲器的膨脹比（大、小斷面積之比）應(yīng)大于4因此，在機(jī)房的建筑空間較小的場(chǎng)合應(yīng)用受限。

四、復(fù)合型消聲器

  復(fù)合型消聲器集中了阻性和膨脹型消聲器的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)低頻到高頻區(qū)噪聲均具有良好的消聲效果。其結(jié)構(gòu)形式如圖14.5所示。如1.2m長(zhǎng)的復(fù)合型消聲器的低頻消聲量可達(dá)10~20dB，此外對(duì)于不能使用纖維吸聲材料的空調(diào)系統(tǒng)（如凈化空調(diào)工程），用金屬（鋁等）結(jié)構(gòu)的微穿孔板消聲器可獲得良好的效果。

五、其他類型的消聲器

  除了上面所討論的消聲器的類型外，在實(shí)際工程中，把一些風(fēng)管構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)處理，也可以起到消掉噪聲的作用。此外，它們還具有節(jié)省建筑空間的優(yōu)點(diǎn)。常用的這類消聲器構(gòu)件有：

  1.消聲彎頭

   當(dāng)因機(jī)房面積狹小或需對(duì)原有建筑改良消聲效果時(shí)，可采用消聲彎頭。消聲彎頭有兩種。普通消聲彎頭是利用貼在內(nèi)側(cè)的吸聲材料消聲。通常是把彎頭內(nèi)緣做成圓弧，外緣粘貼吸聲材料，吸聲材料的長(zhǎng)度應(yīng)不小于彎頭寬度的4倍。另一種消聲彎頭稱為共振型消聲彎頭，其外緣采用穿孔板、吸聲材料和空腔，利用共振吸聲結(jié)構(gòu)來改良普通消聲彎頭對(duì)低頻噪聲消聲效果較差的問題。

  2.消聲靜壓箱

   在風(fēng)機(jī)出口或空氣分布器前設(shè)置內(nèi)貼有吸聲材料的靜壓箱，既可以穩(wěn)定氣流，又可以消聲。消聲靜壓箱的消聲量與吸聲材料的性能、箱內(nèi)貼吸聲材料的面積、以及出口側(cè)風(fēng)管的面積等因素有關(guān)。消聲靜壓箱還可以兼作分風(fēng)靜壓箱。

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