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船舶空調通風系統噪聲探究

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  摘要:隨著航海事業發展,船舶已經成為現代交通工具之一,船舶不僅需要確保可靠性高和速度快,而且需要為人們提供一個安靜舒適的生活工作環境,因此對船舶噪聲防護技術提出更高的要求,才能使噪音的干擾遠離船員。船舶噪聲同樣也影響船內各種精密儀器、設備的正常使用,噪音對船的安全性、隱蔽性、可用性和宜居性等等也是會造成一定不利。對船舶空調通風系統噪聲方案進行研究。
  關鍵詞:空調通風系統;船舶;噪音;影響研究
  最為常見的噪音聽覺損傷是人體的聽力,在噪音的環境下,人們的聽覺有一定的下降,在離開噪音環境以后,便能夠自行恢復。然而,假如人們長時間處在噪音環境里面,可能降船內人員導致聽力系統下降。長久以往會嚴重的影響人們聽覺靈敏度,過去,醫學上統稱為神經衰弱癥候群,按照目前較為流行的說法,應當屬丁亞健康狀態的一種表現。
  船舶噪聲形成的原因有一下幾點:1.動力裝置的噪聲 這也是船舶噪音的主要來源。分別是柴油機噪音、空氣動力噪音等等,空氣動力噪音又可以分成以下三種:第一,主機進入空氣所形成的噪音;第二,排氣形成的噪音;第三,源自增壓器氣流的噪音,船舶在航行的過程中,船體內的機械運作同時均會將相應的基座把機器的振動傳遞至船殼,造成船舶船殼的殼板與構架發生振動,接著在船體上依靠傳遞媒介向周圍輻射噪音。2.結構激振噪聲。機器內部的激振能量經機架被傳遞到基座法蘭(或地腳螺栓)在經船舶雙層底,傳向船體,船體因此振動產生噪聲。這些噪聲能量來源自于動力裝置在燃燒過程和活塞往復運動引發的脈沖振動。振動的能量取決于振動的振幅和頻率,在寬頻帶范圍是在(0.8-20Hz)的振動時,還會輻射出二次噪聲還有機械噪聲、螺旋槳噪聲、船體振動的噪聲等等都是船舶噪音形成的原因所在。
  1、船舶空調通風系統噪聲控制的重要性
  船舶通風系統是必須要重視的一環。高質量的船舶通風包含兩方面:首先它通過抑制霉菌的生長和除去污染氣體而有助于船舶的維護,同時它還有益于提高船上的舒適度。船舶通風對發動機和其他設備的正常運行以及保持船上貨物的新鮮是必需的。船舶通風系統能夠保持船內外空氣流通并平衡船內外的濕度。
  2、船舶空調通風系統噪聲的形成
  噪聲問題是船舶空調系統較為常見的問題,國家相關部門規定船舶居住艙室的噪音分貝需要控制在60dB范圍內,但是空調系統在運行的過程中所產生的噪音通常情況下是較大的,同時空調送風階段氣流的干擾也會出現部分噪音,對船舶船員的生活與工作影響是非常大的。特別是相對于大型船舶來說,船舶的船體結構是相對較小的,導致兩倉間的距離較近,因此所產生的噪音不容忽視。
  3、船舶空調通風系統噪聲治理方法
  3.1風機選型
  風機在出廠設計中,船體設計師應該優先考慮風機的功率對管路阻力進行優化計算,使選用的風機全壓和管路阻力特性相匹配,減少剩余壓頭,要使風機高效化運行。在滿足風量風壓系數要求的前提下,選擇后彎葉片、低轉速離心風機,選擇風機與電機直聯的傳動方式,避免采用聯軸器和皮帶傳動方式。也可以從聲源上降低風機噪聲。
  3.2 消聲控制噪聲
  在空調通風系統中,風口需要氣流通過,這種情況下,某些位置采用隔振減噪方案已經無法滿足需要,此時我們一般在通風管路上加裝消聲器進行減噪。目前船用通風消聲器主要有阻性消聲器、抗性消聲器及阻抗復合型消聲器.它們降噪機理的共同點是通過噪聲與聲學材料或聲學結構的相互作用來消耗聲能,從而達到降噪目的。
 ?。?)阻性消聲器多孔吸聲材料固定在氣流通道的內壁上或用一定結構在管道中幾何排列,這構成了阻性消聲器來達到降聲降噪的目的。當噪音進入阻性消聲器時,這些聲間就會在吸聲材料的孔隙中摩擦而轉化成熱能耗散掉,聲波就會通過消聲器而減弱。阻性消聲器就好象電學上的純電阻電路,吸聲材料類似于電阻。阻性消聲器對中高頻消聲效果非常的不錯,然而卻對低頻消聲效果不是非常的理想。
  (2)抗性消聲器不同之處是不用到吸聲材料,抗性消聲器在低頻消聲中表現非常不錯,缺點是消聲頻帶較窄。它是依靠管道界面的突變或旁接共振腔等引起阻抗的改變,使沿著風管傳播的聲波向聲源方向反射或在腔室內來回反射,聲波相互抵消,起到消聲作用。
 ?。?)阻抗復合型消聲器,又名寬頻帶復合式消聲器,它選取了以上兩個消聲器的優點,實際控燥過程中,噪聲以寬頻帶居多,在處理這類噪聲中,阻抗復合式消聲器有非常不錯優勢所在。既能實現寬頻帶,又有高吸聲的效果。
  3.3 噪音問題解決對策
  關于空調系統的噪音來說,最佳解決方式便是通過部分消音措施來對噪音進行控制。例如在通風風道或空調中來增加復合吸聲材料,這對于高頻噪音的降低具有很好的效果。同時,還可將消音裝置增加到空調風機出口位置,來降低噪聲。除此之外,空調系統噪音的大小與布風器類型間的關系是較為密切的?,F階段,布風器是由直布式與誘導式所構成的,而由于直布式具有噪音小、成本低的特征,因此得到了較為廣泛的運用。
  3.4 選擇合適的隔振器
  隔振是指采取合理的措施,消除設備與基座之間的剛性連接。以降低由設備振動傳給基座所激發的噪聲。具體方式有:在產生振動的空調、通風設備和它們的基座之間采取隔振措施,比如使用各種材質、結構形式的隔振器;風管、液管與設備連接處采用軟性連接;風管與吊架接觸處應墊橡膠等軟彈性材料,以防止風管振動和噪聲的傳遞。隔振器的選擇必須根據振源設備重量、振動頻率,經計算或查表確定。
  3.5 進行管理及維護
  因船舶空調通風系統在海面上航行時使用頻率是非常頻繁的,工作環境復雜,空調設備及管路的維修保養的工作的好壞,系統噪聲的控制是受到復雜的工作環境,空調設備及管路的維修保養的影響。例如風機軸承在長時間的工作后造成的軸承磨損產生的噪聲也是不容忽視的;再者如風管變形、器件松動消聲器不小心受潮后就會讓消聲效果減少或者失效;風機吸入塑料、布條等雜物后偏離正常旋轉點等。因此,不定期對空調通風系統進行有效的維護,有利于保證空調系統的良好的運行狀態,更能有效控制噪音在合理的范圍內。
  3.6 受者保護
  船舶的噪音是可以通過一些人工方法來進行控制的。比如防護設備提供的被動保護也是重要手段對在機器多而人少(如機艙)的艙室中,噪聲防護設備給受噪音污染者提供的被動保護就顯得更實際重要些。尤其在目前,對大型主機采取的聲振控制措施尚不完善,需要對船員可以通過佩戴相應的降噪設備來減少噪音帶來傷害,如護耳裝備(耳罩或耳塞)、防聲頭盔或在隔聲間(如機艙集控室)內值班工作,就能減少噪音對人們的傷害,這樣就會有個好的工作和休息的環境。
  結語
  總而言之,我國對于船舶噪聲控制的研究相對較晚,缺少明確的認知理念,因此造成有關技術相對滯后。船舶降噪的因素是多方面的,若船舶在設計初期就能考慮到這些,如鍋爐燃燒、通風機通風、液壓系統液壓沖擊和空調系統等等實施降噪處理,科學的針對船舶整體架構進行合理考慮,同時選用新型符合隔音材料來達到很好吸音效果,可以有效的控制船舶噪聲的傳遞,保護內部工作人員的身體健康,營造一個良好舒適的工作氛圍。
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