消声器是利用声的吸收、反射、干涉等原理,降低通风与空调系统中气流噪声的装置。根据消声原理的不同可以分为阻性、抗性、共振型和复合型等。



  一、阻性消声器
  阻性消声器利用吸声材料的吸声作用而消声的。其构造是把吸声材料固定在气流流动的管道内壁,或按一定方式排列在管道或壳体内构成阻性消声器,吸声材料能够把入射在其上的声能部分地吸收掉。声能之所以能被吸收,是由于吸声材料的多孔性和松散性。当声波进入孔隙,引起孔隙中的空气和材料产生微小的振动,由于摩擦和粘滞阻力。使相当一部分声能化为热能而被吸收掉。

  它对于高频和中频噪声效果较好,但对低频噪声消声性能较差。

  1.管式消声器
  管式消声器是一种最简单的消声器,它仅在管壁内周贴上一层吸声材料,故又称“管衬”。特点是制作方便,阻力小,但只适用于较小的风道,直径一般不大于400mm风管。管式消声器仅对中、高频率吸声有一定的消声作用。对低频性能很差。

  2.片式和格式消声器
  管式消声器对低频性能很差,对中、高额率噪声又易直通,并且当管道段面积较大时,会影响对高频噪声的消声效果,这是由于高频声波(波长短)在管内以窄束传播,当管道面积较大时,声波与管壁吸声材料接触减少,从而使高频声的消声量减少,因此对断面较大的风管可将断面分成几个格子,这就是片式及格式消声器。片式消声器应用广泛,构造简单,格式消声器要保证有效断面积不小于风道断面,因而体积较大,每格的尺寸宜控制在200mm×200mm左右。片式消声器的片间距一般在100~200mm的范围内,片间距增大时,消声量会相应地下降。

  二、共振型消声器
  吸声材料通常对低频噪声的吸收能力很低,单靠增加吸声材料的厚度来提高吸声效果并不经济,为了改善低频噪声的吸声效果,通常采用共振型消声器。共振型消声器的形式是利用管道开孔与共振腔相连接,利用小孔处的空气柱和空腔内的空气构成了弹性共振系统,当外界噪声频率和此共振系统的固有频率相同时,小孔中的空气柱发生共振并与孔壁发生剧烈摩擦,摩擦可以消耗声能,从而达到消声的目的。

  这种消声器具有较强的频率选择性,即有效的频率范围很窄,一般对于低频消声可以产生较大的衰减。其气流阻力小,但因有共振腔而使结构偏大。

  三、抗性消声器
  抗性消声器由管和小室相连而成,该消声器使利用风管截面的突然改变而使声波向声源方向反射回去而起到消声作用。

  该消声器对中、低噪声有较好的消声效果,结构简单,由于不使用吸声材料,因而不受高温和腐蚀性气体的影响。消除低频噪声有一定效果。

  为了保证一定的消声效果,消声器的膨胀比(大、小断面积之比)应大于4.因此,在机房的建筑空间较小的场合应用受限。

  四、复合型消声器
  复合型消声器集中了阻性和膨胀型消声器的优点,对低频到高频区噪声均具有良好的消声效果。其结构形式如图14.5所示。如1.2m长的复合型消声器的低频消声量可达10~20dB,此外对于不能使用纤维吸声材料的空调系统(如净化空调工程),用金属(铝等)结构的微穿孔板消声器可获得良好的效果。

  五、其他类型的消声器
  除了上面所讨论的消声器的类型外,在实际工程中,把一些风管构件进行适当处理,也可以起到消除噪声的作用。此外,它们还具有节省建筑空间的优点。常用的这类消声器构件有:

  1.消声弯头
  当因机房面积狭小或需对原有建筑改善消声效果时,可采用消声弯头。消声弯头有两种。普通消声弯头是利用贴在内侧的吸声材料消声。通常是把弯头内缘做成圆弧,外缘粘贴吸声材料,吸声材料的长度应不小于弯头宽度的4倍。另一种消声弯头称为共振型消声弯头,其外缘采用穿孔板、吸声材料和空腔,利用共振吸声结构来改善普通消声弯头对低频噪声消声效果较差的问题。

  2.消声静压箱
  在风机出口或空气分布器前设置内贴有吸声材料的静压箱,既可以稳定气流,又可以消声。消声静压箱的消声量与吸声材料的性能、箱内贴吸声材料的面积、以及出口侧风管的面积等因素有关。消声静压箱还可以兼作分风静压箱。