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原標題:羅茨風(fēng)機噪聲產(chǎn)生原理分析
羅茨風(fēng)機在運作的時候有時會產(chǎn)生很大的噪音,而且其噪聲的來源部位也可能不同,那么其噪聲產(chǎn)生的原因和部位有哪些呢?
第一,輸入口以及輸出口的氣動噪聲;第二,機械底盤以及發(fā)動機產(chǎn)生噪音具有輻射性的噪聲;(3)固體聲音的基本聲音輻射。在這些部分噪聲中,輸入和輸出點發(fā)出的氣動噪聲(稱為空氣動力噪聲)最強,而機械噪聲和電磁噪聲等其他噪聲則是風(fēng)扇正常工作的次要因素。分析羅茨風(fēng)扇產(chǎn)生的噪聲的頻譜分發(fā)現(xiàn),其特點是帶寬低。氣動風(fēng)扇噪聲基本上由兩部分組成:旋轉(zhuǎn)噪聲以及渦旋噪聲。
工作輪上均勻分布的葉片會對氣體介質(zhì)機型打擊,就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲。而且該噪聲落入周圍的氣體環(huán)境中,引起周圍氣體的波紋噪聲。另外,當(dāng)通過葉片的氣流時,葉片的表面,特別是表面增厚的吸力側(cè)的葉片表面形成容易變厚并且產(chǎn)生許多渦流。在葉片的后緣,吸力邊緣與包層的壓力邊緣合并,形成所謂的尾流區(qū)。在膨脹區(qū),氣流的壓力和速度遠低于主氣流區(qū)的壓力。因此,當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時,葉片出口區(qū)域的氣流高度不均勻。這種不均勻的空氣流動會周期性地影響環(huán)境,產(chǎn)生壓力脈動,產(chǎn)生噪音。氣流越不均勻,噪音越大。
渦流噪聲又稱為渦流噪聲或湍流噪聲。這主要是由于通過葉片的空氣流動,表層的湍流以及渦流和渦流被分開,由葉片的動量引起的壓力。有四種原因:一個-形成湍流后的物體的表面上的湍流,在葉片上的壓力脈動的紊流,螺旋和內(nèi)表面,這導(dǎo)致噪聲的局部表面的表面層中出現(xiàn)湍流。其次,由于一定程度的附著層的發(fā)展,通過物體的氣流會導(dǎo)致渦流的沉淀,其結(jié)果是渦流會引起較大的脈動;第三個是由于葉片力的振蕩引起的噪音引起的流動的紊流;第四,由于二次渦旋噪聲的形成。
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羅茨風(fēng)機噪聲含有多種“成分”。錦工風(fēng)機從噪聲產(chǎn)生機理分析,羅茨風(fēng)機噪聲主要由氣動噪聲、機械噪聲和電磁噪聲等幾部分組成,其中氣體動力性噪聲具有強度高、危害大的特點,是羅茨風(fēng)機的主要噪聲污染源。從噪聲傳播途徑分析,羅茨風(fēng)機噪聲由空氣噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲兩部分組成,空氣噪聲通過進氣口、排氣口、機殼、管壁等輻射與傳播,結(jié)構(gòu)噪聲通過機殼、管壁與基礎(chǔ)等傳播,結(jié)構(gòu)噪聲容易造成物體振動并激發(fā)二次空氣噪聲。羅茨風(fēng)機噪聲傳播途徑如圖1所示。
1.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)噪聲 2.機殼與管壁噪聲 3.氣流噪聲
圍介質(zhì)造成了壓力脈動,形成了氣動噪聲。當(dāng)風(fēng)機葉輪逐個掃過進氣口與排氣口時,氣體受到周期性擾動,引起壓力脈動,同樣產(chǎn)生了噪聲。由于風(fēng)機葉輪與機殼之間圍成封閉的基元容積,在基元容積與排氣口連通一瞬間,風(fēng)機排氣口的高壓氣體向基元容積快速回流,使氣流受到劇烈沖擊與壓縮造成壓力脈動,形成了強烈的氣動噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲具有確定的基頻,計算式為f1=Z·n/30(Hz),其中Z為葉輪數(shù),n為轉(zhuǎn)速(r/min)。
渦流噪聲又稱紊流噪聲,是氣體渦流運動產(chǎn)生的一種非穩(wěn)定流動噪聲。在葉輪及機殼流道表面,尤其在氣流突然減速或速度方向發(fā)生突變的部位,氣體附面層發(fā)展到一定程度就會發(fā)生脫離,形成漩渦。內(nèi)泄漏氣體的流動方向與主氣流方向相反,也會在泄漏間隙兩端產(chǎn)生漩渦。由于氣體具有粘滯性,氣流漩渦產(chǎn)生后還會在流動過程中進一步分裂,形成一系列更小的渦流。
除了上述旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲外,氣動噪聲還包括共鳴聲。由于葉輪旋轉(zhuǎn)和氣流渦流運動等因素的影響,氣體壓力在很寬的頻率范圍內(nèi)脈動。這種脈動與進(排)氣腔發(fā)生聲學(xué)上的共振,產(chǎn)生共鳴聲。當(dāng)共鳴聲通過進、排氣口輻射時,顯著增強氣動噪聲的某些共振頻率成分。
機械噪聲主要來源于機殼的振動,使機殼發(fā)生振動的原因主要有兩個:①葉輪的轉(zhuǎn)動不平衡力,通過傳動構(gòu)件轉(zhuǎn)移到機殼上,對機殼產(chǎn)生周期性的激勵;②機殼內(nèi)的渦流強度所決定的壓力脈動,常與葉片的基頻(即葉片通過頻率)有聯(lián)系,也對機殼產(chǎn)生周期性的激勵。風(fēng)機的風(fēng)壓越高,這一激勵源越不能忽視。此外,電動機、基礎(chǔ)振動和管路振動也會產(chǎn)生機械噪聲。
幾種典型的羅茨風(fēng)機噪聲頻譜特性如圖2所示,其特點是中低頻噪聲峰值突出,高頻噪聲成分逐漸減弱。羅茨風(fēng)機轉(zhuǎn)速一般為490~3000r/min,旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為49~300Hz,使風(fēng)機噪聲呈現(xiàn)低頻特征。渦流噪聲以中高頻成分為主,具有寬頻帶特性。共鳴聲對中頻噪聲影響較大。
羅茨風(fēng)機噪聲與風(fēng)量、轉(zhuǎn)速、壓力等參數(shù)有關(guān)。一般情況下,風(fēng)機風(fēng)量、轉(zhuǎn)速與壓力升高,噪聲增大。實驗證明,當(dāng)轉(zhuǎn)速與壓力相同時,風(fēng)量增大一倍,噪聲增強約6dB(A);壓力每升高一個大氣壓,噪聲增強約3~4dB(A);如果轉(zhuǎn)速增加一倍,則噪聲增強約6~10dB(A)。
測量羅茨風(fēng)機噪聲的目的就是為了對被測對象進行噪聲等級的分析、評價或聲源識別,以便采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M行噪聲控制。通常羅茨風(fēng)機的噪聲識別方法有現(xiàn)場測量法、聲功率測量法、表面振動測量法等,其中,現(xiàn)場測量法是工程實際中常用的方法。
現(xiàn)場測量法通過對數(shù)據(jù)、頻譜的分析確定主要的噪聲輻射源,方法簡便,測量結(jié)果能真實反映風(fēng)機的振動與噪聲水平,但易受環(huán)境的影響。聲功率測量法反映噪聲源輻射強度與輻射特性,避免了聲壓級易受測量距離和測量環(huán)境影響的缺點。振動測量法是根據(jù)羅茨風(fēng)機的表面振動速度來估計表面輻射聲功率,主要困難在于羅茨風(fēng)機零部件輻射比的確定,需要測量較多的數(shù)據(jù)和進行大量的計算。
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原標題:羅茨鼓風(fēng)機如何運行調(diào)節(jié)和風(fēng)機產(chǎn)生噪音的五大原因
錦工機械給大家介紹一下羅茨鼓風(fēng)機如何運行調(diào)節(jié)和風(fēng)機產(chǎn)生噪音的五大原因
羅茨鼓風(fēng)機如何運行調(diào)節(jié):
1.在正常運行中的羅茨鼓風(fēng)機不隨意關(guān)閉進出口閥,開循環(huán)閥及放空閥,不允許將排氣口之氣長時間的回流到鼓風(fēng)機的進氣口否則影響機器運行。
2.該機運行正常操作時,各滾動軸承的表面溫度一般不超過85度(指標95度油箱內(nèi)機油不能超過60度指標65度如果油箱油溫較高時,可采取機外水冷卻降溫措施,要求不超額定電流。
3.靠近軸承部位的徑向振幅不得超過0.1mm。
4.正常運行的羅茨鼓風(fēng)機,要經(jīng)常檢查潤滑油飛濺情況,油位及油質(zhì)情況,油位及油質(zhì)情況,要求每半小時檢查一次。
羅茨鼓風(fēng)機產(chǎn)生噪音的五大原因:
1.因葉輪回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生噪音
葉輪旋轉(zhuǎn)時會與空氣產(chǎn)生摩擦,或發(fā)生沖擊。轉(zhuǎn)速愈快,接解空氣頻率愈高,其噪音愈尖銳。轉(zhuǎn)速愈快,接解空氣頻率愈高,其噪音愈尖銳。葉輪之寬度或厚度增加,此現(xiàn)象更為明顯。葉輪之寬度或厚度增加,此現(xiàn)象更為明顯。噪音的頻率是由多種頻率復(fù)合而成,這些頻率均與風(fēng)機之轉(zhuǎn)速有關(guān)。噪音的頻率是由多種頻率復(fù)合而成,這些頻率均與風(fēng)機之轉(zhuǎn)速有關(guān)。
軸流風(fēng)機若有動翼與靜翼的配置時,兩者之葉輪數(shù)最好不等,以免造成更大的噪音共鳴。軸流風(fēng)機若有動翼與靜翼的配置時,兩者之葉輪數(shù)最好不等,以免造成更大的噪音共鳴。但無論是軸流式或離心式風(fēng)機,凡是風(fēng)速快的、風(fēng)壓高的,其產(chǎn)生之噪音也大。但無論是軸流式或離心式風(fēng)機,凡是風(fēng)速快的、風(fēng)壓高的,其產(chǎn)生之噪音也大。
2.因葉輪產(chǎn)生渦流時也會產(chǎn)生噪音
在風(fēng)機運轉(zhuǎn)期間,其動翼之背面會產(chǎn)生渦流,此渦流不但會降低風(fēng)機的效率,而且會產(chǎn)生噪音。在風(fēng)機運轉(zhuǎn)期間,其動翼之背面會產(chǎn)生渦流,此渦流不但會降低風(fēng)機的效率,而且會產(chǎn)生噪音。為減低此現(xiàn)象,葉輪的安裝角不得過大,且葉輪彎曲需平滑,切勿突然變化太大。為減低此現(xiàn)象,葉輪的安裝角不得過大,且葉輪彎曲需平滑,切勿突然變化太大。
3.因亂流而產(chǎn)生噪音
空氣在流動時,若碰到尖銳的障礙物,極易發(fā)生亂流。此亂流雖然與渦流的情況不同,同樣會產(chǎn)生噪音,或頻率甚高的消音,對風(fēng)機而言亦會造成效率損失。此亂流雖然與渦流的情況不同,同樣會產(chǎn)生噪音,或頻率甚高的消音,對風(fēng)機而言亦會造成效率損失。
4.與風(fēng)管外殼產(chǎn)生共振而發(fā)生噪音
風(fēng)管與風(fēng)機外殼的內(nèi)面接縫處要平整,避免粗糙不平,造成撕裂聲。風(fēng)管與風(fēng)機外殼的內(nèi)面接縫處要平整,避免粗糙不平,造成撕裂聲。而由于接連的管路會產(chǎn)生共振,使細微的聲音變大,造成更大的噪音。而由于接連的管路會產(chǎn)生共振,使細微的聲音變大,造成更大的噪音。在設(shè)計時,有時可以在風(fēng)管外面覆以防音材料,可以降低噪音。在設(shè)計時,有時可以在風(fēng)管外面覆以防音材料,可以降低噪音。
5.風(fēng)機以外引起的噪音
除風(fēng)機本身的固定噪音外,尚有許多噪音源。如:軸承因精密度不足,裝配不當(dāng)或維護不佳會造成異常噪音。除風(fēng)機本身的固定噪音外,尚有許多噪音源,如:軸承因精密度不足,裝配不當(dāng)或維護不佳會造成異常噪音。馬達部份也會產(chǎn)生噪音,有些是設(shè)計不良或製造品控不佳所造成,但有時是馬達之內(nèi)外冷卻扇造成。
風(fēng)機及羅茨風(fēng)機異常震動或者噪音產(chǎn)生解決方法
風(fēng)機在水泥行業(yè)使用特別多,包括各種類型的風(fēng)機,如高溫風(fēng)機、離心風(fēng)機、鼓風(fēng)機、羅茨風(fēng)機、高壓風(fēng)機等,而這些風(fēng)機在使用過程中,由于各方面的原因,致使風(fēng)機震動加劇,致后損壞,嚴重的還會造成重大的設(shè)備事故,下面簡單介紹幾點引起風(fēng)機震動的故障原因、故障因素、處理辦法。
首先是引起風(fēng)機震動的故障原因:
分析風(fēng)機故障現(xiàn)象及原因,有其規(guī)律可循,一般來講有以下幾種:
?。?)設(shè)計原因:風(fēng)機的設(shè)計一般是根據(jù)風(fēng)機的使用環(huán)境、溫度、風(fēng)量、風(fēng)壓、介質(zhì)等來設(shè)計的,而有的企業(yè)并沒有完全根據(jù)這些因素來選型,致使造成存在如下因素:風(fēng)機設(shè)計不當(dāng),動態(tài)特性不良,運行時發(fā)生震動;結(jié)構(gòu)不合理,應(yīng)力集中;設(shè)計工作轉(zhuǎn)速接近或落入臨界轉(zhuǎn)速區(qū);熱膨脹量計算不準,導(dǎo)致熱態(tài)對中不良等。
(2)制造原因:風(fēng)機制造廠家對風(fēng)機的質(zhì)量要求也影響風(fēng)機的運轉(zhuǎn),如:零部件加工制造不良,精度不夠;零件材質(zhì)不良,強度不夠,制造缺陷;轉(zhuǎn)子動平衡不符合技術(shù)要求等。
?。?)安裝、維修原因:風(fēng)機的安裝精度要求對風(fēng)機運轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用,如安裝精度未達到安裝要求,對風(fēng)機運行將起著破壞作用。在風(fēng)機安裝過程中,就有如下影響因素,如:機械安裝不當(dāng),零部件錯位,預(yù)負荷大;軸系對中不良;機器幾何參數(shù)(如配合間隙、過盈量及相對位置)調(diào)整不當(dāng);轉(zhuǎn)子長期放置不當(dāng),改變了動平衡精度;未按規(guī)程檢修,破壞了機器原有的配合性質(zhì)和精度等。
(4)操作運行原因:在風(fēng)機使用過程中,對風(fēng)機維護、保養(yǎng)的好壞,對風(fēng)機的運行質(zhì)量起著決定性作用。如:工藝參數(shù)(如介質(zhì)的溫度、壓力、流量、負荷等)偏離設(shè)計值,機器運行工況不正常;機器在超轉(zhuǎn)速、超負荷下運行,改變了機器的工作特性;潤滑或者冷卻不良;轉(zhuǎn)子局部損壞或結(jié)垢;啟停機或升降速過程操作不當(dāng),熱膨脹不均勻或在臨界區(qū)停留時間過久等。
(5)機器劣化原因:一般設(shè)備在使用時都有一定的年限,達到一定年限設(shè)備性能將惡化。對于風(fēng)機來講也是如此,如:長期運行,轉(zhuǎn)子撓度增大或動平衡劣化;轉(zhuǎn)子局部損壞、脫落或產(chǎn)生裂紋;零部件磨損、點蝕或腐蝕等;配合面受力劣化,產(chǎn)生過盈不足或松動等,破壞了配合性質(zhì)和精度;機器基礎(chǔ)沉降不均勻,機器殼體變形。
其次是風(fēng)機震動一般故障原因及處理方法
一般來講,風(fēng)機在運行中震動是不可避免的,特別是到了風(fēng)機運行后期,由于各種參數(shù)的惡化,致使風(fēng)機震動加劇,這就要求我們在風(fēng)機狀況進一步惡化前將故障解決,保證風(fēng)機正常運行,下面就原水泥廠立磨循環(huán)風(fēng)機的一般故障原因及處理談一點看法。
?。?)風(fēng)機與電機聯(lián)軸器不對中的處理
風(fēng)機與電動機之間由聯(lián)軸器聯(lián)接,傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。不對中是風(fēng)機常見的故障,風(fēng)機的故障60%與不對中相關(guān)。風(fēng)機的不對中故障是指風(fēng)機、電動機兩轉(zhuǎn)子的軸心線與軸承中心線的傾斜或偏移程度。風(fēng)機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生不對中的主要原因:1)軸承氣隙過大或滾珠有點蝕現(xiàn)象,這種情況一般是由于潤滑不足或油質(zhì)較差引起的,出現(xiàn)這種狀況容易引起不對中而產(chǎn)生震動,應(yīng)視情況更換軸承。2)軸承座長時間威震產(chǎn)生偏移。由于大型風(fēng)機產(chǎn)生震動是不可避免的,這樣就容易造成底座緊固螺栓輕微松動,后果就是引起不對中而震動。3)主電機本身引起的。大型電機對動平衡本身要求較高,長時間運行由于各種原因,電機本身動平衡破壞而要求不對中等等。風(fēng)機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生不對中故障后,在旋轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生一系列對設(shè)備運行不利的動態(tài)效應(yīng),引起聯(lián)軸器的偏轉(zhuǎn)、軸承的磨損、油膜穩(wěn)態(tài)和軸的撓曲變形等,使轉(zhuǎn)子受力及軸承所受的附加力導(dǎo)致風(fēng)機的異常震動和軸承的早期損壞,危害極大。對于風(fēng)機的不對中故障,目前我們一般采取原始辦法來處理。首先對風(fēng)機主軸找水平,并且盤動葉輪旋轉(zhuǎn),保證風(fēng)機主軸在每個點的水平度偏差在范圍內(nèi);然后對風(fēng)機與電機聯(lián)軸器找對中度,一般采用百分表,分四個點檢測跳動度,保證四個點跳動度在技術(shù)范圍內(nèi),這樣對中度基本找好了。先進的辦法可以用激光對中儀來解決,方便快捷。
(2)葉輪不平衡引起的震動處理
葉輪在使用中產(chǎn)生不平衡的原因可簡要分為兩種:葉輪的磨損和葉輪的結(jié)垢。象我原來在的水泥廠,生料立磨循環(huán)風(fēng)機就經(jīng)常發(fā)生這種現(xiàn)象。循環(huán)風(fēng)機的作用就是將生料粉經(jīng)旋風(fēng)收塵器收集,余下的少量生料粉經(jīng)循環(huán)風(fēng)機帶動電除塵器,這樣許多微小的粉塵顆粒隨同高速的氣體一起通過循環(huán)風(fēng)機,使葉片遭受連續(xù)不斷地沖刷。長此以往,在葉片出口處形成刀刃狀磨損。由于這種磨損是不規(guī)則的,因此造成了葉輪的不平衡。此外,許多微小的粉塵顆粒當(dāng)它們通過循環(huán)風(fēng)機時,在氣體渦流的作用下會被吸附在葉片非工作面上,特別在非工作面的進口處與出口處形成比較嚴重的粉塵結(jié)垢,并且逐漸增厚。當(dāng)部分灰垢在離心力和震動的共同作用下脫落時,葉輪的平衡遭到破壞,整個引風(fēng)機都會產(chǎn)生震動。一般處理葉輪結(jié)垢就是待風(fēng)機停機后,用鏟子或刷子將結(jié)垢處理干凈。以前處理葉輪不平衡的辦法都是采用靜平衡法,根據(jù)盤動葉輪位置變化的不同,以及在實際工作中所總結(jié)的經(jīng)驗,找到應(yīng)加配重的重量和位置,基本保證風(fēng)機靜平衡處于理想狀態(tài)。目前處理葉輪不平衡的方法,都是使用動平衡儀,在現(xiàn)場加配重塊,使得風(fēng)機震動參數(shù)控制在技術(shù)范圍內(nèi)。
(3)風(fēng)機葉輪與輪轂聯(lián)接缺陷引起震動的處理
風(fēng)機葉輪與輪轂一般采用的聯(lián)接方式是鉚釘聯(lián)接和鉸制孔螺栓聯(lián)接,水泥廠循環(huán)風(fēng)機就是采用鉸制孔螺栓聯(lián)接。正常情況下,風(fēng)機葉輪與輪轂的配合都采用過盈配合,鉚釘或鉸制孔螺栓預(yù)緊力都達到技術(shù)要求,但還是存在少量的風(fēng)機在這方面未達到要求,引起輕微松動而造成震動,出現(xiàn)這種情況一般采取重新鉚釘或預(yù)緊,如還是未達到要求,只有更換葉輪。水泥廠的循環(huán)風(fēng)機就發(fā)生了由于鉸制孔螺栓的螺母磨損過大,造成葉輪與輪轂預(yù)緊力不足而發(fā)生震動,分析原因主要是風(fēng)道內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)循環(huán)風(fēng),造成螺母磨損過大。處理方式首先改進風(fēng)道結(jié)構(gòu)消除內(nèi)循環(huán)風(fēng);其次將鉸制孔螺栓更換,使用扭力扳手緊固螺栓達到預(yù)緊力一致;重要的一點要加強檢查,防止故障進一步擴大。
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