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上海德惠特種風(fēng)機(jī)有限公司
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降噪減振技術(shù)：風(fēng)機(jī)是一種量大面廣的通用機(jī)械設(shè)備，在化工、石油、冶金、礦山、機(jī)械等工業(yè)部門以及某些民用部門得到廣泛應(yīng)用，風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪聲常常成為影響工人健康和干擾環(huán)境安靜的禍源，嚴(yán)重干擾人們的正常工作和休息，以至成為公害。而風(fēng)機(jī)離散噪聲(旋轉(zhuǎn)噪聲)：與葉輪的旋轉(zhuǎn)有關(guān)。特別在高速、低負(fù)荷情況下，這種噪聲尤為突出。離散噪聲是由于葉片周圍不對(duì)稱結(jié)構(gòu)與葉片口設(shè)計(jì)試驗(yàn)旋轉(zhuǎn)所形成的周向不均勻流場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生的噪聲，一般認(rèn)為有以下幾種：
(1)進(jìn)風(fēng)口前由于前導(dǎo)葉或金屬網(wǎng)罩存在而產(chǎn)生的進(jìn)氣干涉噪聲
(2)葉片在不光滑或不對(duì)稱機(jī)殼中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)頻率噪聲
(3)離心出風(fēng)口由于蝸舌的存在或軸流式風(fēng)機(jī)后導(dǎo)葉的存在而產(chǎn)生的出口干涉噪聲，離散噪聲具有離散的頻譜特性，基頻(i=1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率)噪聲，高次諧波依此遞減。
風(fēng)機(jī)渦流噪聲：是由氣流流動(dòng)時(shí)的各種分離渦流產(chǎn)生的，一般認(rèn)為有4種成因
(1)當(dāng)具有一定的來(lái)流紊流度的氣流流向葉片時(shí)產(chǎn)生的來(lái)流紊流噪聲
(2)氣流流經(jīng)葉片表面由于脈動(dòng)的紊流附面層產(chǎn)生的紊流邊界層噪聲
(3)由于葉片表面紊流附面層在葉片尾緣脫落產(chǎn)生的脫體旋渦噪聲
(4)軸流通風(fēng)機(jī)由于凹面壓力大于凸面而在葉片頂端產(chǎn)生的由凹面流向凸面的二次流被主氣流帶走形成的頂渦流噪聲。
原理
風(fēng)機(jī)葉片穿孔法降低風(fēng)機(jī)渦流噪聲為了降低風(fēng)機(jī)渦流噪聲，通常可以采用工作輪葉片穿孔法，因?yàn)槿~片出口處經(jīng)常出現(xiàn)渦流分離，而采用葉片穿孔方法可以使部分氣流自葉片高壓面流向葉片低壓面，可以促使葉片分離點(diǎn)向流動(dòng)下方移動(dòng)，其機(jī)理等同于附面層吹風(fēng)。這樣降低了葉片出口截面的分離區(qū)，分離區(qū)渦流強(qiáng)度和尺寸減少，噪聲也隨之減少。但是大的穿孔系數(shù)會(huì)使壓差降低過(guò)快，達(dá)不到要求的能量頭，因此葉片穿孔法關(guān)鍵是穿孔排數(shù)、穿孔面積、穿孔系數(shù)、穿孔直徑和穿孔偏角的設(shè)計(jì)，具體降噪方法如下：
(1)增強(qiáng)葉柵的氣動(dòng)力栽荷， 降低圓周速度
對(duì)于風(fēng)機(jī)采用強(qiáng)前向葉片，且多葉片葉輪有利于增大葉柵的氣動(dòng)力載荷，在得到同樣風(fēng)量風(fēng)壓情況下，葉輪葉片外圓上圓周速度可使風(fēng)機(jī)噪聲明顯降低。
(2)合理的蝸舌間隙和蝸舌半徑
當(dāng)氣流與葉片做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 葉片后緣的氣流尾跡中速度及壓力均小于主流區(qū)，使葉柵后的氣流速度與壓力分布皆不均勻，這種不均勻的氣流在旋轉(zhuǎn)， 由于在動(dòng)葉的氣流出口有蝸舌存在， 則這種非穩(wěn)定流動(dòng)與蝸舌相互作用將產(chǎn)生噪聲， 距離噪聲愈近噪聲愈烈，通常適當(dāng)取較大的風(fēng)舌前端半徑可以降低離心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲與渦流噪聲。
(3) 蝸舌傾斜
風(fēng)機(jī)葉輪葉柵氣流的周期性脈動(dòng)速度所產(chǎn)生的周期性脈動(dòng)氣動(dòng)力也使蝸舌相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲，此噪聲大小與脈動(dòng)氣動(dòng)力的劇烈程度及渦舌的迎風(fēng)面積有關(guān)，把蝸舌做成傾斜式，則同相位的脈動(dòng)氣動(dòng)力的作用面積小了，輻射的噪聲也就減小了。
(4)葉輪入(出)口處加紊流化裝置
在風(fēng)機(jī)葉輪葉片的入口或出口處加紊流化裝置(金屬網(wǎng))可以使葉片背面的層流附面層立即轉(zhuǎn)換成紊流附面層， 推遲葉片背面附面層的分離，甚至不分離， 葉片后緣裝上網(wǎng)，網(wǎng)后的氣流速度與壓力梯度能迅速變均勻，若網(wǎng)在渦區(qū)中則可將渦區(qū)大大縮小，可進(jìn)一步減噪。
(5)在動(dòng)葉進(jìn)出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)
在動(dòng)葉進(jìn)出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)可使葉片上氣流層流附面層較早地轉(zhuǎn)化為紊流，從而避免層流附面層中的不穩(wěn)定波導(dǎo)致渦流分離，使渦流分離，噪聲降低。
(6)在蝸舌處設(shè)置聲學(xué)共振器
蝸舌處設(shè)置聲學(xué)共振器，當(dāng)聲波傳到共振器時(shí)，小孔孔徑和空腔中的氣體存聲波作用下來(lái)回運(yùn)動(dòng)，這運(yùn)動(dòng)的氣體具有一定的質(zhì)量，它抗拒由于聲波作用而引起的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)聲波進(jìn)入小孔孔徑時(shí)，由于頸壁的摩擦和阻尼，使相當(dāng)一部分聲能因熱耗而損失掉。另外充滿氣體的空腔具有阻礙來(lái)自小孔的壓力變化的特性，由于這些因素的共同作用，當(dāng)氣體通過(guò)共振器時(shí)，噪聲得到了降低。
結(jié)論
(1)風(fēng)機(jī)葉輪、風(fēng)機(jī)軸、皮帶輪及聯(lián)軸器等旋轉(zhuǎn)零部件須進(jìn)行嚴(yán)格的靜平衡和動(dòng)平衡校正，合格后才能組裝成臺(tái)。準(zhǔn)予出廠，同時(shí)還應(yīng)合理選用電機(jī)冷卻風(fēng)扇葉片與導(dǎo)風(fēng)圈之間的間隙等，有效降低電機(jī)冷卻風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)噪聲。
(2)定期檢查風(fēng)機(jī)各零部件的聯(lián)接螺栓及地腳螺栓是否松動(dòng)，軸承是否異常磨損或潤(rùn)滑不良。傳動(dòng)帶是否張緊等。若發(fā)現(xiàn)情況異常時(shí)，應(yīng)立即停車排除。
(3)安裝時(shí)，風(fēng)機(jī)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)之間應(yīng)墊橡膠、軟木板或毛氈板等軟質(zhì)材料。使離心風(fēng)機(jī)傳遞給鋼筋混凝土基礎(chǔ)的振動(dòng)得到限度減弱或消除。
(4)在風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口處安裝一段橡膠軟管，可將離心風(fēng)機(jī)傳遞給風(fēng)管的振動(dòng)在橡膠軟管處得到限度減弱或消除
(5)合理選用電機(jī)冷卻風(fēng)扇葉片的形狀及直徑等參數(shù)。有效降低電機(jī)冷卻風(fēng)扇的渦流噪聲。
(6)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口及排風(fēng)口處安裝消聲器消聲器是利用多孔吸聲材料來(lái)吸收聲能的，當(dāng)聲波通過(guò)襯貼多孔吸聲材料的進(jìn)風(fēng)口及排風(fēng)口處時(shí)。聲波將激發(fā)多孔吸聲材料中的無(wú)數(shù)小孔中的空氣分子產(chǎn)生劇烈地運(yùn)動(dòng)、其中大部分聲能用于克服摩擦阻力和粘滯阻力并轉(zhuǎn)變成熱能而消耗掉。從而降低離心風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲。實(shí)踐表明。在離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口及排風(fēng)口處安裝消聲器。通常能降低進(jìn)風(fēng)口及排風(fēng)口處產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲約20～30分貝(A)。
(7)因離心風(fēng)機(jī)的葉輪葉片排風(fēng)口的尺寸通常大于前盤處進(jìn)風(fēng)口的尺寸，所以氣流在風(fēng)機(jī)中流動(dòng)時(shí)，將在進(jìn)風(fēng)口圓弧段部位處形成許多渦流。渦流將與風(fēng)機(jī)蝸殼及進(jìn)風(fēng)口零部件產(chǎn)生多次頻繁地碰撞而形成空氣動(dòng)力噪聲。可在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處位于風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)部的外圍處設(shè)計(jì)制作即增設(shè)整流圈及擋板，就能有效地防止氣流在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處形成渦流，從而降低離心風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲。
(8)風(fēng)機(jī)葉輪葉片設(shè)計(jì)制作成后掠式扭曲葉片，即該風(fēng)機(jī)葉輪葉片在排風(fēng)口處適度向前傾斜，而在進(jìn)風(fēng)口處又適度向后傾斜，就可以避免氣體流道急劇變化。阻止氣體產(chǎn)生渦流。從而減少離心風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲。
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