基于通風機噪聲和振動的控制探討!
來源:國環(huán)檢測
日期:2019-11-08 22:36
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通風機的噪聲不但影響車間工作環(huán)境,而且也降低風機性能和效率。本文主要針對通風機噪聲和振動的控制進行了探討,僅供參考。
通風機被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、煤礦開采、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備的冷卻和通風,具有良好的應(yīng)用前景和應(yīng)用價值。但是通風機在實際的使用過程中,會出現(xiàn)噪聲和震動的現(xiàn)象,會影響通風機的工作質(zhì)量,還會造成噪聲污染。因此,需要加強對通風機的研究和分析,明確產(chǎn)生噪聲和震動的原因,并結(jié)合通風機安裝的現(xiàn)狀,提出合理的控制措施,提高通風機的應(yīng)用效率,充分發(fā)揮通風機的功能。
一、通風設(shè)備的安裝現(xiàn)狀
常用通風設(shè)備中的通風機,其安裝方法有多種,一是將風機用地腳螺栓緊固在地板上,依靠結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量來控制裝置的振動和噪聲;二是將通風機用地腳螺栓聯(lián)接到混凝土地基上,通過混凝土地基來減少部分振動;還有一些其他方法,如在通風機與固定地板間增加一軟木材料進行吸振,以減少噪聲,或用磚砌成隔音室,將通風機封閉起來等。這些方法的局限性是地板的衰減能力不足以控制通風機的噪音,封閉通風機會使通風機的噪音水平局部增加。而噪聲是在頻譜的低頻端,故不可能改善的比外圍更好。通風機被剛性地連接在隔音室內(nèi)的基礎(chǔ)上,這樣噪聲直接傳到室內(nèi)結(jié)構(gòu)上并輻射于裝置室內(nèi),使隔聲效果降低;同時也存在著隔聲罩的某些部分會和噪聲的分量諧振并把他們放大,因此實際效果很不理想。
二、風機噪聲分類
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離散噪聲
離散噪聲是由于葉片周圍不對稱結(jié)構(gòu)與葉片旋轉(zhuǎn)所形成的周向不均流場相互作用而產(chǎn)生的噪聲。它與葉輪的轉(zhuǎn)速有關(guān),特別在高速、低負荷情況下,這種噪聲尤為突出。主要體現(xiàn)以下幾方面:
①來流引起的進氣干擾的噪聲。由于進風口前裝有前導葉或金屬網(wǎng)罩而產(chǎn)生的進氣干涉噪聲,在這種情況下,當工作輪旋轉(zhuǎn)時,動葉周期性地承受前面靜葉排出不均勻氣流,導致氣流作用在動葉上的力周期性脈動而產(chǎn)生噪聲;
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。由于機殼內(nèi)壁形成所必需的條件是旋轉(zhuǎn)對稱,否則氣流流動狀態(tài)將不再與軸線完全對稱,也就是說周向的圓周速度不再是常數(shù),所以氣流便會產(chǎn)生旋流動;
?、鄢隹谖伾嗟拇嬖诙a(chǎn)生的出口干涉噪聲。在葉片出口處沿著工作輪圓周,由于存在尾跡,氣流的速度和壓力都不均勻,這種不均勻的氣流作用在蝸殼上,形成了壓力隨時間的脈動。
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寬頻噪聲
渦流噪聲主要是由于氣流流經(jīng)葉片時產(chǎn)生紊流附面層及漩渦與漩渦分裂脫體,而引起葉片上壓力脈動所造成的渦流噪聲。產(chǎn)生的原因主要體現(xiàn)在以下幾方面:
①氣流流經(jīng)葉片、前盤、后盤的內(nèi)外表面,流經(jīng)蝸殼內(nèi)表面及局部表面,氣流紊亂引起的壓力脈動產(chǎn)生噪聲;
②氣流流經(jīng)葉片前后盤的內(nèi)外表面及蝸殼表面時,由于附面層發(fā)展到一定程度會產(chǎn)生渦流脫離,脫離渦流將造成較大的脈動。在低雷諾數(shù)下,周期性渦流的脫離將導致相應(yīng)環(huán)量的改變,也使物體上的氣流作用力產(chǎn)生變化;
?、郛斁哂幸欢ㄎ闪鞫鹊臍饬髁飨蛉~片時,葉片前緣各點沖角大小將取決于氣流平均速度和瞬時擾動速度,在紊流晴況下擾動速度是無規(guī)律地變化的,因而也使沖角發(fā)生無規(guī)律的變化,導致升力的無規(guī)律脈動而產(chǎn)生噪聲。
三、通風機產(chǎn)生噪聲與振動的原因
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噪聲產(chǎn)生的原因
通風機在實際的使用過程中,會造成噪聲的產(chǎn)生,影響通風機的應(yīng)用質(zhì)量。造成通風機的噪聲的原因如下:
①空氣動力性噪聲,所謂空氣動力性噪聲就是通風機內(nèi)部的氣體發(fā)生振動,導致噪聲的產(chǎn)生,可以將空氣動力性噪聲分為,沖擊噪聲和渦流噪聲。其中沖擊噪聲會隨著壓力變化而變化,壓力越大,沖擊噪聲越大。渦流噪聲受到渦流的無規(guī)則運動影響,變化頻繁。
?、跈C械性噪聲,機械性噪聲主要是由于通風機內(nèi)部構(gòu)件運作過程中,相互之間發(fā)生碰撞和摩擦等,就會導致機械性噪聲的產(chǎn)生。
?、蹆烧呦嗷プ饔卯a(chǎn)生的噪聲,通風機運行過程中,氣體會與管道發(fā)生沖擊和渦流,導致噪聲的增加。而且,通風機在正常運作過程中,主軸帶動電機、傳動等裝置的運作,也會導致噪聲的產(chǎn)生。
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通風機振動產(chǎn)生的原因
造成通風機振動的原因有多種,其中造成通風機振動的原因有:
?、偻L機的固定不牢固,地腳螺母出現(xiàn)松動,使得通風在實際的應(yīng)用過程中出現(xiàn)振動的現(xiàn)象。
?、谕L機的相關(guān)零件受到附著物的影響,會導致風葉的平衡受到影響,導致風機發(fā)生振動。
?、弁L機的風管變形,使得通風機受到較強的外力,使得風機發(fā)生變形,導致振動的產(chǎn)生。而且,風管本身也會出現(xiàn)振動,進而導致通風機整體振動。
?、芡L機內(nèi)部零件之間相互摩擦,如風機及電機軸承磨損,都會導致通風機發(fā)生振動。如果風機與電機之間的傳動軸出現(xiàn)偏差,也會導致風機出現(xiàn)振動的現(xiàn)象。
四、通風機噪聲和振動的控制
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通風機噪聲控制
?、俑袈曊值膽?yīng)用。通過隔聲罩的使用,可以最大限度的降低通風機的振動,實現(xiàn)控制噪聲的目的。隔聲罩是現(xiàn)階段,通風機噪聲與振動控制的重要措施。首先隔聲罩的應(yīng)用,需要將通風機預(yù)先通風機安裝在一個具有撓性支撐的底板之上,并合理的對隔聲罩進行安裝。其次隔聲罩是具有吸附振動的能力,主要是通過吸附振動,實現(xiàn)降低噪聲的目的。隔聲罩是由罩板、阻尼涂料和吸聲層構(gòu)成。最后通過隔聲罩的使用,能夠最大限度的降低通風機的振動,實現(xiàn)噪聲的控制。在隔聲罩底板穿孔處預(yù)先焊一鋼箍,在鋼箍內(nèi)放置一封閉式聚氨脂泡沫,其外徑應(yīng)略大于鋼箍內(nèi)徑,以便在安裝時緊固在鋼箍上,內(nèi)徑應(yīng)與撓性聯(lián)接件支座的外徑相同,裝配時先將封閉式聚氨脂泡沫塑料裝在鋼箍內(nèi),再將隔聲罩裝在通風機撓性聯(lián)接件支座上,隔聲罩的開孔處因被密封而避免了噪聲的泄漏。采用該裝置時首先應(yīng)注意隔聲罩把附加的自由度引入通風機隔離系統(tǒng)后,使該裝置變的復雜化,由于變量較多,在設(shè)計時工作量將增大,同時,由于該裝置結(jié)構(gòu)復雜,制造時成本將增加,在確保強度及剛度要求的前提下,設(shè)計時應(yīng)采用碳鋼板或有機材料降低制造成本。其次在通風機聯(lián)接的管路接頭處要采用附加的撓性接頭,以阻止通風機的振動傳遞。
?、诟袈曆b置的使用結(jié)合通風機的大小和使用情況,合理的對隔聲門、隔聲窗等設(shè)施進行應(yīng)用,通風機風管合理的進行消聲處理,降低噪聲的產(chǎn)生。
?、劢档屯L機的噪聲源針對噪聲風機噪聲產(chǎn)生的原因,在確保通風機穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上,控制風機的風葉的轉(zhuǎn)速,降低沖擊噪聲和渦流噪聲的產(chǎn)生??茖W的對內(nèi)部構(gòu)件進行選擇,降低通風機的噪聲。
④在風機殼體上加隔聲包覆層。
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通風機振動的控制
?、偌訌妼νL機的檢查檢驗工作,確保通風機內(nèi)部構(gòu)件沒有出現(xiàn)損失,如果通風機內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)損壞,需要及時更換零件,排除因內(nèi)部構(gòu)件損壞造成的通風機振動。還需要加強對通風機風機及電機之間的潤滑,降低二者之間的摩擦,從而有效的對通風機的振動進行控制。
?、跈z測通風機的固定是否發(fā)生松動,著重對地腳螺栓進行檢查,如果地腳螺母出現(xiàn)松動,需要及時進行螺母的加固,降低通風機的振動。
③加強對通風機的風管檢測,如果風管發(fā)生振動和變形,需要及時的加固和更換,實現(xiàn)通風機的振動控制。
通風機是通過機械作用力,實現(xiàn)氣體加壓排運的重要設(shè)備,具有極其廣泛的應(yīng)用能力和應(yīng)用前景。但是通風機在實際的使用過程中,會出現(xiàn)噪聲和振動的現(xiàn)象,針對通風機和振動產(chǎn)生的原因進行分析,并結(jié)合實際情況,提出合理的通風機噪聲和振動的控制措施,有效的提高通風機的運行水平,提高通風機的工作質(zhì)量。