離心風(fēng)機(jī)是生產(chǎn)企業(yè)常用的輔助設(shè)備，主要用于通風(fēng)與除塵裝置中，確保生產(chǎn)環(huán)境潔凈，保護(hù)生產(chǎn)者身心健康。噪聲污染是離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行中存在的致命弱點(diǎn)。它是由多種不同頻率聲音的無(wú)規(guī)律的雜亂組合而成，離心風(fēng)機(jī)的噪聲不僅妨礙生產(chǎn)中人們的通訊、語(yǔ)言等交流而影響生產(chǎn)的組織與管理，而且還嚴(yán)重?fù)p害人們的身心健康而降低工作效率等。因此，研究和探討生產(chǎn)離心通風(fēng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生原因、危險(xiǎn)性及其控制途徑，對(duì)保護(hù)操作工人的身體健康及提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益等具有深遠(yuǎn)而重要的意義。
離心風(fēng)機(jī)噪聲控制方法
1合理選型
1.1在選用風(fēng)機(jī)之前，首先應(yīng)確保工藝設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。要使設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的風(fēng)量、全壓基本上與風(fēng)網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)的風(fēng)量、全壓相接近。如果設(shè)計(jì)時(shí)余量過(guò)大，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)就要關(guān)小風(fēng)機(jī)蝶閥。這樣做有3個(gè)缺點(diǎn)：（1）導(dǎo)致風(fēng)網(wǎng)阻力增加，造成全壓與動(dòng)力浪費(fèi)；（2）因阻力增加而浪費(fèi)掉的Δp相應(yīng)產(chǎn)生的噪聲ΔLA則不會(huì)消失，仍要產(chǎn)生出來(lái)；（3）關(guān)小風(fēng)機(jī)蝶閥后，造成風(fēng)機(jī)進(jìn)氣(或出氣)狀況惡化，將增大渦流噪聲。
1.2工藝設(shè)計(jì)完成后，在風(fēng)量和全壓方面能滿足生產(chǎn)需求的運(yùn)行方案有很多，可供選擇。這時(shí)，應(yīng)選用在該工況點(diǎn)具有率和低噪聲的風(fēng)機(jī)，以確保運(yùn)行噪聲低。
2優(yōu)化結(jié)構(gòu)
2.1增強(qiáng)葉柵的氣動(dòng)力載荷，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u小可使風(fēng)機(jī)噪聲明顯降低。
2.2確定合理的蝸舌間隙和蝸舌半徑。增加風(fēng)舌與葉輪之間的間隙δt可降低基頻和諧波。氣流與葉片作相對(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。這種不均勻的流譜在旋轉(zhuǎn)，如果在動(dòng)葉之后有靜葉或風(fēng)舌，則這種非穩(wěn)定流動(dòng)與靜葉或風(fēng)舌相互作用將產(chǎn)生噪聲。距離愈近，噪聲愈大。但根據(jù)有關(guān)資料介紹進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)δt大到一定程度后，噪聲不再降低，卻使風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能變壞，如風(fēng)量、風(fēng)壓都有所下降。試驗(yàn)表明：在風(fēng)舌間隙δtR=0.25和風(fēng)舌半徑rR=0.2時(shí)，具有風(fēng)機(jī)率和低噪聲(R為葉輪半徑)。
2.3傾斜蝸舌。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)力的劇烈程度及蝸舌的迎風(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，蝸舌的傾斜角α可按tanα=(t-2r)b計(jì)算，其中，r為蝸舌半徑，t為葉輪出口柵距，b為葉片寬度。
2.4在葉輪進(jìn)(出)口處加紊流化裝置。在風(fēng)機(jī)葉輪葉片的進(jìn)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，這對(duì)減噪是有利的。
2.5在葉輪上增設(shè)分流葉片(短葉片)。在風(fēng)機(jī)中，對(duì)無(wú)分流葉片的葉新能源輪，當(dāng)葉片較少時(shí)，在葉片通道后半段易產(chǎn)生負(fù)速度區(qū)，容易導(dǎo)致氣流分離，當(dāng)葉片較多時(shí)又容易產(chǎn)生進(jìn)口阻塞和氣流分離。
2.6在動(dòng)葉進(jìn)出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)。該結(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，使噪聲降低。
2.7 在蝸舌處設(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在聲波作用下來(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)，噪聲得到降低。
2.8在蝸殼內(nèi)設(shè)置擋流圈。中低壓離心通風(fēng)機(jī)的蝸殼寬度與葉輪出口寬度一般較大，氣流自葉輪進(jìn)入蝸殼的擴(kuò)壓變大，在葉輪前盤(pán)外側(cè)與蝸殼間產(chǎn)生大尺度漩渦，使渦流噪聲增大，效率降低，而蝸殼寬度又不宜過(guò)小，否則將增大蝸殼的張開(kāi)度，使蝸殼出口端面長(zhǎng)寬比過(guò)大，給后面的管路連接帶來(lái)困難，同時(shí)也使摩擦損失增加。為了減小渦流區(qū)，增強(qiáng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口集流器與葉輪進(jìn)口邊間的密封效果，可在蝸殼中加各種形式的擋流圈。
3消聲
風(fēng)機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的空氣動(dòng)力性噪聲，為阻止聲音外傳播又允許氣流通過(guò)，在風(fēng)機(jī)氣流通道上裝上消聲裝置，使風(fēng)機(jī)本身發(fā)生的噪聲和管道中的空氣動(dòng)力噪聲降低，定型常用的消聲裝置有：
(1)阻性消聲器常用片式消聲器、蜂窩式消聲器、管式消聲器及迷宮式消聲器等；
(2)抗性消聲器常用共振式消聲器、擴(kuò)張式消聲器、混合式消聲器及障板式消聲器等；
(3)阻抗復(fù)合消聲器常用擴(kuò)張室—阻抗復(fù)合式消聲器、共振腔—阻性復(fù)合式消聲器及阻—抗—共復(fù)合式消聲器。
4隔聲
隔聲是噪聲控制工程中常用的技術(shù)措施，利用墻體各種板材及構(gòu)件作為屏蔽物或利用維護(hù)結(jié)構(gòu)，把噪聲控制在一定范圍之內(nèi)，使噪聲在空氣中的傳播受阻而不能順利通過(guò)，從而達(dá)到降低噪聲的目的。常用的方法有：
(1)單層密實(shí)均勻構(gòu)件隔聲，此類構(gòu)件的隔聲材料要求密實(shí)而厚重，如磚墻、鋼筋混凝土、鋼板、木板等，隔聲性能與材料的剛性、阻尼面密度有關(guān)；
(2)雙層結(jié)構(gòu)隔聲，在兩個(gè)單層結(jié)構(gòu)中間夾有一定厚度的空氣，或多孔材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，一般可比同樣質(zhì)量的單層結(jié)構(gòu)隔聲量高5~10 dB；
(3)隔聲罩和隔聲間，對(duì)于體積小的噪聲源，直接用隔聲結(jié)構(gòu)罩起，可以獲得顯著的降噪效果，這就是隔聲罩，有很多分散的噪聲源時(shí)可考慮建立一個(gè)小空間，使之與噪聲源隔離開(kāi)來(lái)，這就是隔聲間；
(4)隔聲屏是放在噪聲源和受聲點(diǎn)之間的用隔聲結(jié)構(gòu)所制成的一種隔聲裝置。
5吸聲
在墻面或頂棚上飾以吸聲材料、吸聲結(jié)構(gòu)或在空間懸掛吸聲板，吸聲體混合聲就會(huì)被吸收掉，這種控制噪聲的方法稱做吸聲降噪。
(1)吸聲材料在吸聲降噪方法中吸聲材料很重要，常用的有：①纖維材料，包括有機(jī)纖維、無(wú)機(jī)纖維和纖維制品；②顆粒材料，包括砌塊和板材；③泡沫材料，包括泡沫塑料、其他等三大類二十幾種。
(2)共振吸聲結(jié)構(gòu)是利用共振原理做成的各種吸聲結(jié)構(gòu)，用于對(duì)低頻聲波的吸收，常用結(jié)構(gòu)分單個(gè)共振式(包括薄膜、薄板結(jié)構(gòu))和穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。
(3)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)由板厚和孔徑均在1mm以下、穿孔率為1%~3%的金屬微穿孔板和空腔組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
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