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的管道內(nèi)壁，或按一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。當聲波進入孔隙，引起孔隙中的空氣和材料產(chǎn)生微小的振動，由于摩擦和粘滯阻力。使相當一部分聲能化為熱能而被吸收掉。

它對于高頻和中頻噪聲效果較好，但對低頻噪聲消聲性能較差。

1.管式消聲器

管式消聲器是一種簡單的消聲器，它僅在管壁內(nèi)周貼上一層吸聲材料，故又稱“管襯”。特點是制作方便，阻力小，但只適用于較小的風道，直徑一般不大于400mm風管。管式消聲器僅對中、高頻率吸聲有一定的消聲作用。對低頻性能很差。

2.片式和格式消聲器

管式消聲器對低頻性能很差，對中、高額率噪聲又易直通，并且當管道段面積較大時，會影響對高頻噪聲的消聲效果，這是由于高頻聲波（波長短）在管內(nèi)以窄束傳播，當管道面積較大時，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，因此對斷面較大的風管可將斷面分成幾個格子，這就是片式及格式消聲器。片式消聲器應用廣泛，構(gòu)造簡單，格式消聲器要保證有效斷面積不小于風道斷面，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，消聲量會相應地下降。

二、共振型消聲器

吸聲材料通常對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，為了改善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)，當外界噪聲頻率和此共振系統(tǒng)的固有頻率相同時，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，從而達到消聲的目的。

這種消聲器具有較強的頻率選擇性，即有效的頻率范圍很窄，一般對于低頻消聲可以產(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。該消聲器對中、低噪聲有較好的消聲效果，結(jié)構(gòu)簡單，由于不使用吸聲材料，因而不受高溫和腐蝕性氣體的影響。消除低頻噪聲有一定效果。

為了保證一定的消聲效果，消聲器的膨脹比（大、小斷面積之比）應大于4.因此，在機房的建筑空間較小的場合應用受限。

四、復合型消聲器

復合型消聲器集中了阻性和膨脹型消聲器的優(yōu)點，對低頻到高頻區(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長的復合型消聲器的低頻消聲量可達10~20dB，此外對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，在實際工程中，把一些風管構(gòu)件進行適當處理，也可以起到消除噪聲的作用。此外，它們還具有節(jié)省建筑空間的優(yōu)點。常用的這類消聲器構(gòu)件有：

1.消聲彎頭

當因機房面積狹小或需對原有建筑改善消聲效果時，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，吸聲材料的長度應不小于彎頭寬度的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)來改善普通消聲彎頭對低頻噪聲消聲效果較差的問題。

2.消聲靜壓箱

在風機出口或空氣分布器前設置內(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)風管的面積等因素有關(guān)。消聲靜壓箱還可以兼作分風靜壓箱。

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