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上海德惠特種風(fēng)機有限公司
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降噪減振技術(shù)：風(fēng)機是一種量大面廣的通用機械設(shè)備，在化工、石油、冶金、礦山、機械等工業(yè)部門以及某些民用部門得到廣泛應(yīng)用，風(fēng)機在運轉(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稱結(jié)構(gòu)與葉片口設(shè)計試驗旋轉(zhuǎn)所形成的周向不均勻流場相互作用而產(chǎn)生的噪聲，一般認(rèn)為有以下幾種：
(1)進風(fēng)口前由于前導(dǎo)葉或金屬網(wǎng)罩存在而產(chǎn)生的進氣干涉噪聲
(2)葉片在不光滑或不對稱機殼中產(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時對應(yīng)的頻率)噪聲，高次諧波依此遞減。
風(fēng)機渦流噪聲：是由氣流流動時的各種分離渦流產(chǎn)生的，一般認(rèn)為有4種成因
(1)當(dāng)具有一定的來流紊流度的氣流流向葉片時產(chǎn)生的來流紊流噪聲
(2)氣流流經(jīng)葉片表面由于脈動的紊流附面層產(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)機葉片穿孔法降低風(fēng)機渦流噪聲為了降低風(fēng)機渦流噪聲，通?？梢圆捎霉ぷ鬏喨~片穿孔法，因為葉片出口處經(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向流動下方移動，其機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)渦流強度和尺寸減少，噪聲也隨之減少。但是大的穿孔系數(shù)會使壓差降低過快，達不到要求的能量頭，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，具體降噪方法如下：
(1)增強葉柵的氣動力栽荷， 降低圓周速度
對于風(fēng)機采用強前向葉片，且多葉片葉輪有利于增大葉柵的氣動力載荷，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)氣流與葉片做相對運動時， 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)， 由于在動葉的氣流出口有蝸舌存在， 則這種非穩(wěn)定流動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)機的旋轉(zhuǎn)噪聲與渦流噪聲。
(3) 蝸舌傾斜
風(fēng)機葉輪葉柵氣流的周期性脈動速度所產(chǎn)生的周期性脈動氣動力也使蝸舌相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲，此噪聲大小與脈動氣動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，則同相位的脈動氣動力的作用面積小了，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，可進一步減噪。
(5)在動葉進出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)
在動葉進出氣邊上設(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，小孔孔徑和空腔中的氣體存聲波作用下來回運動，這運動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動，同時聲波進入小孔孔徑時，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)氣體通過共振器時，噪聲得到了降低。
結(jié)論
(1)風(fēng)機葉輪、風(fēng)機軸、皮帶輪及聯(lián)軸器等旋轉(zhuǎn)零部件須進行嚴(yán)格的靜平衡和動平衡校正，合格后才能組裝成臺。準(zhǔn)予出廠，同時還應(yīng)合理選用電機冷卻風(fēng)扇葉片與導(dǎo)風(fēng)圈之間的間隙等，有效降低電機冷卻風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)噪聲。
(2)定期檢查風(fēng)機各零部件的聯(lián)接螺栓及地腳螺栓是否松動，軸承是否異常磨損或潤滑不良。傳動帶是否張緊等。若發(fā)現(xiàn)情況異常時，應(yīng)立即停車排除。
(3)安裝時，風(fēng)機與鋼筋混凝土基礎(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)機傳遞給鋼筋混凝土基礎(chǔ)的振動得到限度減弱或消除。
(4)在風(fēng)機的進風(fēng)口和排風(fēng)口處安裝一段橡膠軟管，可將離心風(fēng)機傳遞給風(fēng)管的振動在橡膠軟管處得到限度減弱或消除
(5)合理選用電機冷卻風(fēng)扇葉片的形狀及直徑等參數(shù)。有效降低電機冷卻風(fēng)扇的渦流噪聲。
(6)風(fēng)機進風(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吸收聲能的，當(dāng)聲波通過襯貼多孔吸聲材料的進風(fēng)口及排風(fēng)口處時。聲波將激發(fā)多孔吸聲材料中的無數(shù)小孔中的空氣分子產(chǎn)生劇烈地運動、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)機所產(chǎn)生的空氣動力噪聲。實踐表明。在離心風(fēng)機的進風(fēng)口及排風(fēng)口處安裝消聲器。通常能降低進風(fēng)口及排風(fēng)口處產(chǎn)生的空氣動力噪聲約20～30分貝(A)。
(7)因離心風(fēng)機的葉輪葉片排風(fēng)口的尺寸通常大于前盤處進風(fēng)口的尺寸，所以氣流在風(fēng)機中流動時，將在進風(fēng)口圓弧段部位處形成許多渦流。渦流將與風(fēng)機蝸殼及進風(fēng)口零部件產(chǎn)生多次頻繁地碰撞而形成空氣動力噪聲?？稍陲L(fēng)機進風(fēng)口處位于風(fēng)機蝸殼內(nèi)部的外圍處設(shè)計制作即增設(shè)整流圈及擋板，就能有效地防止氣流在風(fēng)機進風(fēng)口處形成渦流，從而降低離心風(fēng)機所產(chǎn)生的空氣動力噪聲。
(8)風(fēng)機葉輪葉片設(shè)計制作成后掠式扭曲葉片，即該風(fēng)機葉輪葉片在排風(fēng)口處適度向前傾斜，而在進風(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)機所產(chǎn)生的空氣動力噪聲。
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