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離心風(fēng)機(jī)噪聲污染控制方法
更新時(shí)間:2019-01-31   點(diǎn)擊次數(shù):1459次

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;(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(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小,否則將增大蝸殼的張開度,使蝸殼出口端面長(zhǎng)寬比過大,給后面的管路連接帶來困難,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,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,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來,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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