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羅茨鼓風(fēng)機隔音罩可有效降低羅茨風(fēng)機噪音，視頻講解噪音產(chǎn)生原因及解決辦法
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如何調(diào)整三葉羅茨風(fēng)機間隙來降低噪音是有一定科學(xué)根據(jù)的。因為三葉羅茨風(fēng)機取決于轉(zhuǎn)子體積的變化，以將原始想法的機械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力和動能。與離心式羅茨風(fēng)機相比，它具有壓頭高、流動阻力小、送風(fēng)量大等優(yōu)點，但在使用過程中效率低，噪音高。
由于風(fēng)機噪聲大，惡化了勞動條件，污染了職業(yè)環(huán)境，因此在化工廠，特別是中小型化工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此，人們越來越關(guān)注風(fēng)機的噪聲，探討風(fēng)機噪聲的產(chǎn)生機理和防治措施。
離心風(fēng)機和軸流風(fēng)機在這方面的研究越來越完善。本文分析了羅茨風(fēng)機氣動噪聲的來源及其機理。在綜合運用各種實例的基礎(chǔ)上，提出了降低噪聲的各種途徑，并探討了降低羅茨風(fēng)機噪聲的基本途徑。
三葉羅茨風(fēng)機發(fā)生噪聲的機理：
噪聲源
1.羅茨風(fēng)機
2.羅茨風(fēng)機包含多種噪聲源。
3.進排氣口氣動噪聲;
4.機械噪聲，如套管、電擊和軸承。
5.振動輻射的固體聲音。
在局部噪聲中，入口和出口的氣動噪聲(空氣動力噪聲)最強，在機械正常運行的條件下，機械噪聲和電磁噪聲等非必要的〔1〕。根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲頻譜分析，其特征是低頻寬帶。風(fēng)扇的氣動噪聲主要由扭轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲兩部分組成。
1、扭轉(zhuǎn)噪聲
扭轉(zhuǎn)噪聲是由于在工作輪上的車輪周圍的氣體介質(zhì)引起的，通過調(diào)整間隙，從而導(dǎo)致周圍的氣體壓力波動。當(dāng)空氣流過葉片時，形成葉片的表層，吸力側(cè)的附面層容易加厚，并且有許多渦流。在葉片后緣，壓力邊界的吸力邊界和邊界層構(gòu)成所謂的尾流區(qū)域。在尾流區(qū)域中，氣流的壓力和速度遠(yuǎn)低于主流氣流區(qū)域。
因此，當(dāng)任務(wù)輪反轉(zhuǎn)彎頭時，葉片出口區(qū)域中的氣流非常不均勻。這種不相等的空氣流周期性地影響周圍介質(zhì)，導(dǎo)致壓力波動形成噪聲?？諝饬鲃釉讲痪鶆?，噪音就越大。
2、渦流噪聲也稱為渦流噪聲或湍流噪聲。這主要是因為當(dāng)空氣流過葉片時，湍流邊界層和渦流和旋渦被分離。它會導(dǎo)致葉片上的壓力脈動。其產(chǎn)生的原因有4：一是表面的氣流由紊流邊界層構(gòu)成，葉片中的壓力脈動在蝸殼表面、蝸殼的內(nèi)表面和外表面以及一些外觀和噪聲中使用。第二種情況是氣流通過物體，因為渦流將發(fā)生在必要的水平。渦流的離開將形成較大的脈動，第三是流動的湍流導(dǎo)致葉片效應(yīng)的脈動形成噪聲，第四是由兩個渦流構(gòu)成的噪聲。
三葉羅茨風(fēng)機產(chǎn)生的渦噪聲的原因遠(yuǎn)小于邊界層湍流壓力脈動和兩個渦旋輻射的噪聲功率。此外，由于脈沖角產(chǎn)生的噪聲不太清楚，進入流的湍流強度并不特別?？梢哉J(rèn)為，風(fēng)扇的渦流噪聲主要是由第二種噪聲引起的，即渦動和渦流離開葉片升力的脈動。
在機組的周圍設(shè)置圍護機構(gòu)，可以有效的阻攔風(fēng)機的噪聲傳到室外，使噪聲限制在一定的范圍內(nèi)。這種方法不管是在廠房還是在治理噪聲的時候都是簡單易行的。機組的圍護結(jié)構(gòu)通常使用厚重的材料，比如240厚的磚墻，200厚的加氣混凝土砌塊等，盡量避免設(shè)置直接的通風(fēng)口或者其他傳聲口，以提升圍護結(jié)構(gòu)的封閉性與隔聲能力。當(dāng)然，也可以采用全封閉的風(fēng)機隔聲間，并在隔聲間的內(nèi)壁加裝60毫米厚的微孔泡沫塑料；墻壁間隙和風(fēng)道位置填充毛氈，以吸收噪聲。比如錦工的羅茨風(fēng)機隔音罩，就是很好的降噪實踐案例。
隨著工業(yè)化程度的提高，噪聲已成為危害群眾身心健康的主要公害之一。噪聲污染對人體的危害是多方面的。一個人如果長期暴露在強噪聲環(huán)境中而不采取任何措施，會逐漸導(dǎo)致耳聾，噪聲還會直接危害到人的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)，國家勞動保護法規(guī)定，工人在100—110分貝的環(huán)境中工作時，一個工作日最大允許工作時間8-15分鐘。根據(jù)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，工作環(huán)境中噪聲達(dá)到88分貝，該工作環(huán)境中的工作者每天工作時間不得超過4小時。而羅茨風(fēng)機在運行時的噪聲達(dá)到95分貝以上，因此，對羅茨風(fēng)機進行噪聲治理是十分必要的。
對風(fēng)機降噪的要求有：
1、隔聲裝置的整體結(jié)構(gòu)必須根據(jù)聲源設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，根據(jù)設(shè)備的布局來確定結(jié)構(gòu)尺寸，隔聲罩外形應(yīng)美觀和諧。
2、在95分貝以上，加隔聲罩后對于隔聲裝置外1米處，噪聲不能超過65分貝。
3、隔聲罩所用材料應(yīng)環(huán)保無污染，并具有防火、防爆、防銹、抗老化等優(yōu)點。
4、隔聲罩應(yīng)設(shè)置門，方便對設(shè)備的日常維護檢修，門應(yīng)用重型鋼制隔音門。
5、隔音罩還應(yīng)設(shè)置進風(fēng)口及排風(fēng)口，進風(fēng)口設(shè)置消聲片，排風(fēng)口也需要做吸音處理，且進風(fēng)量大于排風(fēng)量，以滿足設(shè)備的正常運行。
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羅茨鼓風(fēng)機噪聲如何處理？今天錦工風(fēng)機以實際案例給大家進行解讀：某煤氣公司的鼓風(fēng)機房內(nèi)有兩臺相同的羅茨鼓風(fēng)機，正常情況下兩臺同時工作。其技術(shù)規(guī)格為：流量175.4m3/min，出口靜壓力為50kPa，功率為210kW，輸送介質(zhì)為低壓空氣，形式為水冷式。經(jīng)測量，機房內(nèi)兩臺設(shè)備相距1m，兩臺鼓風(fēng)機的進氣噪聲高達(dá)102dB，即使在機房門口仍有86dB，嚴(yán)重干擾了廠區(qū)和機房內(nèi)的生產(chǎn)，也對廠區(qū)附近的居民小區(qū)有較大影響。為此，需要予以治理。
羅茨鼓風(fēng)機屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機，其利用兩個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機，運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生噪聲的原因主要有：
?、贇怏w在管道輸送過程中由于管道橫截面積變化所引起的氣流脈動噪聲；
②風(fēng)機葉輪在轉(zhuǎn)動過程中由于容積空間變化將產(chǎn)生壓力脈動，從而引起流量脈動噪聲；
?、圻M氣口面積突變所導(dǎo)致的高低壓氣體撞擊所引起的氣流脈動噪聲；
?、芨咚贇怏w與葉輪和殼體的接觸噪聲；
?、蔟X輪嚙合過程中由于齒型誤差所引起的振動噪聲；
⑥因軸承制造精度差所引起的噪聲；
?、呷~輪由于受力不均引起的軸承振動噪聲；
?、嗳~輪嚙合過程由于轉(zhuǎn)子制造誤差所引起的撞擊噪聲。
其中，空氣動力性噪聲占主導(dǎo)地位，危害也最大，是噪聲控制過程中需要重點考慮的?？諝鈩恿π栽肼暟串a(chǎn)生機理分析，主要有兩種形式：一種是風(fēng)機葉片負(fù)荷和厚度引起的旋轉(zhuǎn)噪聲；另一種是風(fēng)機葉片附面層分離、旋渦發(fā)放、紊流脈動等引起的渦流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是由于風(fēng)機葉片工作于非黏性的勢流中產(chǎn)生的，其頻譜常呈低中頻性，伴有一組離散的頻率尖峰；而渦流噪聲則取決于風(fēng)機葉輪的形狀以及氣流相對于機體的流速及流體黏性，產(chǎn)生連續(xù)頻譜的高頻噪聲。頻率越高，噪聲指向性越強。不同的風(fēng)機參數(shù)，有著不同的頻譜。風(fēng)機噪聲頻譜特性：＜500Hz為低頻噪聲，500～1000Hz為中頻噪聲，＞1000Hz為高頻噪聲。
羅茨鼓風(fēng)機的噪聲強度及頻譜特性既與風(fēng)機的工作靜壓大小有關(guān)，又與風(fēng)機的流量、轉(zhuǎn)速有關(guān)。如隨著流量的增大，噪聲也相應(yīng)升高，其中高頻噪聲的增大尤為顯著。
針對羅茨鼓風(fēng)機噪聲產(chǎn)生的特點，對其噪聲的控制，主要是采用隔聲、消聲、吸聲及包裹等技術(shù)，具體措施為安裝消聲器，建立隔聲罩，采用軟管和連接，管道包扎，粘貼吸聲材料，風(fēng)機表面噴涂阻尼材料，采用隔聲門窗等。
1、隔聲降噪
為了保證機組正常運轉(zhuǎn)和維修方便，在原機房內(nèi)基本設(shè)施不變的情況下，在適當(dāng)?shù)牟课慌涮赘粢粽?。從結(jié)構(gòu)上，隔聲罩有單層和雙層兩種結(jié)構(gòu)形式。單層隔聲罩的構(gòu)件由罩板、阻尼材料、吸聲層及護面層組合而成，其隔聲量一般可達(dá)20～30dB。雙層隔聲罩是在兩個單層構(gòu)件中間夾有一定厚度的空氣層，其隔聲效果比單層隔聲罩要好。本隔聲罩采用單層結(jié)構(gòu)。本隔聲罩采用整體結(jié)構(gòu)，隔音罩外壁材料選用2mm厚的冷軋鋼板，設(shè)有能敞開的小門及玻璃觀察窗。
拼縫及門窗是隔聲的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)盡量將數(shù)量控制到最少，尺寸控制到最小。本隔聲罩采用了一個門，并采用密封金屬門代替木門，且在接縫處墊襯橡膠條密封。隔聲罩內(nèi)不安裝吸聲材料，罩內(nèi)輻射噪聲的聲能就會不斷積聚，導(dǎo)致最后輻射噪聲與從隔聲罩內(nèi)透射的聲能相等，隔聲罩就會失去隔聲作用，因此，隔聲罩內(nèi)部必須安裝吸聲材料，設(shè)計中選用密度30～35kg/m3，厚為100mm的超細(xì)棉，再以玻璃布及1mm穿孔鋼板為覆蓋層，使機房內(nèi)的噪聲傳播強度相應(yīng)減弱。
2、吸聲隔噪
機房密封的結(jié)果雖然防止了噪聲外傳，但由于原機房室內(nèi)墻面平均吸聲系數(shù)很低，因此，加劇了聲波在室內(nèi)的反射混響。為了減小混響聲，在節(jié)約資金的前提下，在機房值班室四周墻壁和頂部加上6cm厚的微孔泡沫材料；墻壁與風(fēng)道間隙填充毛氈，吸收鼓風(fēng)機的輻射噪音，并進行了自然通風(fēng)處理，安裝了換氣扇，保持值班室有足夠的新鮮空氣對流。
3、消聲隔噪
裝設(shè)消聲器是控制風(fēng)機噪聲的主要途徑。消聲器是一種既允許氣體通過，又能衰減或阻礙噪聲傳播的裝置，可以大大減弱進、出風(fēng)口輻射出來的噪音。采用消聲器控制氣體動力性噪聲，既簡便又有效。通常，在鼓風(fēng)機進氣口或排氣管路中安裝消聲器，可以大幅度地降低從進氣口輻射或管路中傳播的噪聲。但市場提供的消聲器以阻性的為多，僅適用于雜質(zhì)少、無水霧和油霧的空氣消聲。該公司羅茨鼓風(fēng)機輸送的介質(zhì)為半水煤氣，其中含有煤焦油，易引起吸聲孔的堵塞，故市售消聲器不能用于該風(fēng)機的消聲。為了達(dá)到較好的消聲效果，所選用的消聲器必須滿足以下要求：具有良好的消聲性能；阻力小，安裝消聲器后增加的阻力不影響羅茨鼓風(fēng)機的工作效率，保證排氣通暢；根據(jù)現(xiàn)場情況，采用立式消聲器，直徑不大于1100mm，總長度不能超過2m。羅茨鼓風(fēng)機廠家
按以上要求，采用簡易阻抗復(fù)合型消聲器，其結(jié)構(gòu)要點如下：
?、儆捎谖暡牧弦妆幻航褂?、煤塵堵塞，因此，設(shè)計成內(nèi)腔無吸聲材料；
?、谠诒ＷC一定通道截面積的情況下，氣體分多通道進入，計算每個通道的共振器的小孔孔徑、板厚、腔深以達(dá)到消除不同頻率噪聲的目的；
③引入阻性折板，將一條共振腔大角度相折連接，這樣可增加聲波在消聲器通道內(nèi)的反射次數(shù)，改善其聲學(xué)性能，增強消聲效果；
?、転橄摺⒅蓄l噪聲，在消聲器四周的共振腔內(nèi)裝填吸聲材料；為減少噪聲輻射，在消聲器外圍設(shè)置空腔。
安裝試運行后，經(jīng)測定，上述排氣消聲器有效地控制了機房排氣管內(nèi)的輻射噪聲。
4、隔振
振動是噪聲的主要來源，鼓風(fēng)機的振動會產(chǎn)生低頻噪聲，因此，減輕機器振動是控制噪聲的治本辦法。為此，羅茨鼓風(fēng)機的外殼材料選用了鑄鐵，用以增加其自重與外殼厚度，減小自振。在鼓風(fēng)機進、出氣口設(shè)置柔性波紋管減震接頭，降低由鼓風(fēng)機振動而傳遞到風(fēng)道上的噪聲，同時在羅茨鼓風(fēng)機基礎(chǔ)下部加設(shè)減振器。
5、包裹
室外出風(fēng)管大多設(shè)在地面上，運行中噪聲很大。為降低噪聲，可將出風(fēng)管全部設(shè)在地面以下，利用土層吸音，也可用隔音材料將管道包覆。根據(jù)本地的實際情況，采用了將管道包覆的辦法來達(dá)到保溫、消音的目的。
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