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        離心風機噪聲污染控制方法

        發布時間:2019/1/22  點擊次數:407
          離心風機是生產企業常用的輔助設備,主要用于通風與除塵裝置中,確保生產環境潔凈,保護生產者身心健康。噪聲污染是離心風機運行中存在的致命弱點。它是由多種不同頻率聲音的無規律的雜亂組合而成,離心風機的噪聲不僅妨礙生產中人們的通訊、語言等交流而影響生產的組織與管理,而且還嚴重損害人們的身心健康而降低工作效率等。因此,研究和探討生產離心通風機噪聲的產生原因、危險性及其控制途徑,對保護操作工人的身體健康及提高企業的經濟效益等具有深遠而重要的意義。

        離心風機噪聲控制方法
        1合理選型
          1.1在選用風機之前,首先應確保工藝設計的準確性。要使設計工況點的風量、全壓基本上與風網實際運行時的風量、全壓相接近。如果設計時余量過大,在實際運行時就要關小風機蝶閥。這樣做有3個缺點:(1)導致風網阻力增加,造成全壓與動力浪費;(2)因阻力增加而浪費掉的Δp相應產生的噪聲ΔLA則不會消失,仍要產生出來;(3)關小風機蝶閥后,造成風機進氣(或出氣)狀況惡化,將增大渦流噪聲。
          1.2工藝設計完成后,在風量和全壓方面能滿足生產需求的運行方案有很多,可供選擇。這時,應選用在該工況點具有高效率和低噪聲的風機,以確保運行噪聲低。
        2優化結構
          2.1增強葉柵的氣動力載荷,降低圓周速度。對于風機采用強前向葉片,且多葉片葉輪有利于增大葉柵的氣動力載荷,在得到同樣風量風壓情況下,葉輪葉片外圓上圓周速度u小可使風機噪聲明顯降低。
          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。氣流與葉片作相對運動時,葉片后緣的氣流尾跡中,速度及壓力均小于主流區,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,如果在動葉之后有靜葉或風舌,則這種非穩定流動與靜葉或風舌相互作用將產生噪聲。距離愈近,噪聲愈大。但根據有關資料介紹進行試驗,當δt大到一定程度后,噪聲不再降低,卻使風機氣動性能變壞,如風量、風壓都有所下降。試驗表明:在風舌間隙δtR=0.25和風舌半徑rR=0.2時,具有風機高效率和低噪聲(R為葉輪半徑)。
          2.3傾斜蝸舌。風機葉輪葉柵氣流的周期性脈動速度所產生的周期性脈動氣動力也使蝸舌相互作用產生旋轉噪聲,此噪聲大小與脈動氣動力的劇烈程度及蝸舌的迎風面積有關,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,蝸舌的傾斜角α可按tanα=(t-2r)b計算,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(出)口處加紊流化裝置。在風機葉輪葉片的進口或出口處加紊流化裝置(金屬網)可以使葉片背面的層流附面層立即轉換成紊流附面層,推遲葉片背面附面層的分離,甚至不分離,葉片后緣裝上網,網后的氣流速度與壓力梯度能迅速變均勻,若網在渦區中則可將渦區大大縮小,這對減噪是有利的。
          2.5在葉輪上增設分流葉片(短葉片)。在風機中,對無分流葉片的葉新能源輪,當葉片較少時,在葉片通道后半段易產生負速度區,容易導致氣流分離,當葉片較多時又容易產生進口阻塞和氣流分離。
          2.6在動葉進出氣邊上設鋸齒形結構。該結構可使葉片上氣流層流附面層較早地轉化為紊流,從而避免層流附面層中的不穩定波導致渦流分離,使噪聲降低。
          2.7 在蝸舌處設置聲學共振器。當聲波傳到共振器時,小孔孔徑和空腔中的氣體在聲波作用下來回運動,這運動的氣體具有一定的質量,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,當氣體通過共振器時,噪聲得到降低。
          2.8在蝸殼內設置擋流圈。中低壓離心通風機的蝸殼寬度與葉輪出口寬度一般較大,氣流自葉輪進入蝸殼的擴壓變大,在葉輪前盤外側與蝸殼間產生大尺度漩渦,使渦流噪聲增大,效率降低,而蝸殼寬度又不宜過小,否則將增大蝸殼的張開度,使蝸殼出口端面長寬比過大,給后面的管路連接帶來困難,同時也使摩擦損失增加。為了減小渦流區,增強風機進口集流器與葉輪進口邊間的密封效果,可在蝸殼中加各種形式的擋流圈。
        3消聲
          風機在高速旋轉產生強烈的空氣動力性噪聲,為阻止聲音外傳播又允許氣流通過,在風機氣流通道上裝上消聲裝置,使風機本身發生的噪聲和管道中的空氣動力噪聲降低,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、擴張式消聲器、混合式消聲器及障板式消聲器等;
          (3)阻抗復合消聲器常用擴張室—阻抗復合式消聲器、共振腔—阻性復合式消聲器及阻—抗—共復合式消聲器。
        4隔聲
          隔聲是噪聲控制工程中常用的技術措施,利用墻體各種板材及構件作為屏蔽物或利用維護結構,把噪聲控制在一定范圍之內,使噪聲在空氣中的傳播受阻而不能順利通過,從而達到降低噪聲的目的。常用的方法有:
          (1)單層密實均勻構件隔聲,此類構件的隔聲材料要求密實而厚重,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;
          (2)雙層結構隔聲,在兩個單層結構中間夾有一定厚度的空氣,或多孔材料的復合結構,一般可比同樣質量的單層結構隔聲量高5~10 dB;
          (3)隔聲罩和隔聲間,對于體積小的噪聲源,直接用隔聲結構罩起,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可考慮建立一個小空間,使之與噪聲源隔離開來,這就是隔聲間;
          (4)隔聲屏是放在噪聲源和受聲點之間的用隔聲結構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、吸聲結構或在空間懸掛吸聲板,吸聲體混合聲就會被吸收掉,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,包括有機纖維、無機纖維和纖維制品;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)共振吸聲結構是利用共振原理做成的各種吸聲結構,用于對低頻聲波的吸收,常用結構分單個共振式(包括薄膜、薄板結構)和穿孔板吸聲結構。
          (3)微穿孔板吸聲結構由板厚和孔徑均在1mm以下、穿孔率為1%~3%的金屬微穿孔板和空腔組成的復合結構。
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