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關(guān)鍵詞：羅茨鼓風(fēng)機(jī)；噪聲分析；選用消聲器
現(xiàn)在一些電廠管道的使用，都采用消音器，工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，環(huán)境噪音已成為新的污染源，嚴(yán)重危害著人們的正常工作、學(xué)習(xí)和生活。使用羅茨鼓風(fēng)機(jī)的產(chǎn)業(yè)，噪聲的危害更加嚴(yán)重，根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作特點(diǎn)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)每次吸入、排出的風(fēng)量很大并有突變現(xiàn)象，從而產(chǎn)生較大的噪聲，被稱之為機(jī)械產(chǎn)品的“聲老虎”，特別是在高壓的情況下尤甚，且風(fēng)量越大、壓力越高、轉(zhuǎn)速越快，則噪聲就越大，而現(xiàn)代化大生產(chǎn)又希望羅茨鼓風(fēng)機(jī)能提供更高的壓力和更大的風(fēng)量。為了提高風(fēng)機(jī)性能、降低噪聲污染、滿足環(huán)保要求，從噪聲源著手，在制造安裝鼓風(fēng)機(jī)及選用消聲器方面提出降低噪聲的一些方法。
2 噪聲分析
羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲主要包括機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲，而進(jìn)氣口和排氣口的氣動(dòng)噪聲又包括旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。機(jī)械噪聲主要有齒輪噪聲、軸承噪聲及管路振動(dòng)噪聲等。旋轉(zhuǎn)噪聲是在旋轉(zhuǎn)的葉輪掠過較窄的通道出口處時(shí)，沿周向的氣動(dòng)壓力與氣流速度都有很大的變化，使得周期性吸、排氣以及瞬時(shí)等容壓縮而形成的氣流速度與壓力脈動(dòng)，產(chǎn)生的很大氣體動(dòng)力噪聲。渦流噪聲又稱紊流噪聲，是由于紊流邊界層及其脫離引起氣流壓力脈動(dòng)造成的。一方面，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，表面形成渦流，這些渦流在表面分裂時(shí)產(chǎn)生了渦流噪聲；另一方面，高壓氣體通過間隙向低壓區(qū)泄漏并通過孔口、彎道時(shí)也會(huì)產(chǎn)生渦流噪聲。這些噪聲再加上風(fēng)機(jī)進(jìn)氣容積的亥姆霍茲共鳴，就使羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲達(dá)到了令人難以忍受的程度。
3 制造精度
精度的提高意味著產(chǎn)品成本的增加，但為了滿足所需性能，又不得不提高相應(yīng)方面的精度。下面就為滿足低噪音性能方面提出應(yīng)提高的精度。
3.1 葉輪表面質(zhì)量及平衡
葉輪表面質(zhì)量主要取決于材質(zhì)及加工質(zhì)量。對(duì)于小葉輪，如L21、L23的葉輪，一般選擇鑄鋼或球墨鑄鐵，并與軸鑄成一體，而大葉輪則選擇HT200，粗糙度為Ra3.2 ，在數(shù)控機(jī)床上加工，取較小的走刀量，可獲得較低的粗糙度；轉(zhuǎn)子平衡至少應(yīng)保證G6.3，最好提高到G5.6。
3.2 軸承精度
軸承作為易損件，一般的企業(yè)都不愿提高其精度使產(chǎn)品成本增加，這樣往往得不償失。因?yàn)榈途容S承產(chǎn)生較大的振動(dòng)和摩擦，且其作為整個(gè)機(jī)器的裝配基準(zhǔn)，對(duì)整機(jī)性能及其它零部件的壽命都有至關(guān)重要的影響。軸承精度建議選用6 級(jí)及以上ISO標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 齒輪精度
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的同步齒輪既作傳遞動(dòng)力又起葉輪定位之雙重作用，其精度和磨損狀況直接影響著葉輪嚙合的均勻性和平穩(wěn)性，齒面粗糙度又是摩擦噪聲的主要來源之一。因此，對(duì)同步齒輪的精度和耐磨性有較高的要求，齒圈采用45鋼鍛打后加工，輪齒表面進(jìn)行高頻淬火，硬度HRC40～50，然后精車配合面及精磨齒面，要求齒輪精度應(yīng)保證在7 級(jí)以上，建議L8、L9采用組合人字齒，L4、L6采用斜齒輪，L2用直齒。風(fēng)機(jī)安裝時(shí)在保證葉輪間隙要求的同時(shí)，必須保證同步齒輪的最小齒側(cè)間隙和接觸斑點(diǎn)達(dá)到要求。
3.4 風(fēng)道質(zhì)量
光滑的風(fēng)道表面能讓氣流順利通過，不僅有利于減少損失，而且能大大減少因氣流流動(dòng)受阻而帶來的嘯叫聲，因此，管道內(nèi)壁應(yīng)盡量降低粗糙度，減少彎道數(shù)量；進(jìn)出風(fēng)口不宜處于急變流場(chǎng)，應(yīng)由方變圓光滑過渡。若系統(tǒng)中有多個(gè)管件，如彎頭、支管等，則它們之間的距離應(yīng)拉開5～10 倍管徑。
4 合理選用消聲器
加裝消聲器是降低氣流噪聲的有效手段，根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲頻譜，設(shè)計(jì)了D型阻性折板式消聲器，用以降低羅茨鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)出氣噪音，結(jié)構(gòu)見圖1和圖2。
4.1 消聲器的特點(diǎn)、性能、結(jié)構(gòu)
消聲器設(shè)計(jì)為阻性折板式，采用折線形聲通道、超細(xì)玻璃棉吸聲結(jié)構(gòu)，圖1為D3單通道消聲器，圖2為D4～D6雙通道消聲器，其消聲量為25～35dB（A），響度降低百分?jǐn)?shù)>80%，壓力損失<50mmH2O。
4.2 消聲器選用參數(shù)表
4.3 消聲器使用說明
?。?）選用時(shí)需配套，消聲器的適用風(fēng)量不小于風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量。
?。?）用于非配風(fēng)機(jī)時(shí)，消聲器的氣流速度不能超過30m/s。
（3）通過的介質(zhì)不能含有腐蝕性物質(zhì)、水汽和油霧；含塵量應(yīng)小于150mg/m3，使用溫度200°C以下，高粉塵場(chǎng)合使用應(yīng)經(jīng)濾清器。
（4）安裝時(shí)必須有穩(wěn)固的支架，并有防振減振措施，消聲器與風(fēng)機(jī)連接處應(yīng)加彈性墊，同時(shí)應(yīng)注意密封，防止漏聲、漏氣。
?。?）消聲器嚴(yán)防雨水、異物進(jìn)入。
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