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基于通风机噪声和振动的控制探讨

北极星环境监测网  来源:《电力设备》  作者:刘强 尹涛  2019/10/25 15:36:31  我要投稿  

北极星环境监测网讯:摘要:通风机的噪声不但影响车间工作环境,而且也降低风机性能和效率。本文主要针对通风机噪声和振动的控制进行了探讨,仅供参考。

通风机被广泛的应用于工业生产、煤矿开采、空气调节设备和家用电器设备的冷却和通风,具有良好的应用前景和应用价值。但是通风机在实际的使用过程中,会出现噪声和震动的现象,会影响通风机的工作质量,还会造成噪声污染。因此,需要加强对通风机的研究和分析,明确产生噪声和震动的原因,并结合通风机安装的现状,提出合理的控制措施,提高通风机的应用效率,充分发挥通风机的功能。

1通风设备的安装现状

常用通风设备中的通风机,其安装方法有多种,一是将风机用地脚螺栓紧固在地板上,依靠结构本身的质量来控制装置的振动和噪声;二是将通风机用地脚螺栓联接到混凝土地基上,通过混凝土地基来减少部分振动;还有一些其他方法,如在通风机与固定地板间增加一软木材料进行吸振,以减少噪声,或用砖砌成隔音室,将通风机封闭起来等。这些方法的局限性是地板的衰减能力不足以控制通风机的噪音,封闭通风机会使通风机的噪音水平局部增加。而噪声是在频谱的低频端,故不可能改善的比外围更好。通风机被刚性地连接在隔音室内的基础上,这样噪声直接传到室内结构上并辐射于装置室内,使隔声效果降低;同时也存在着隔声罩的某些部分会和噪声的分量谐振并把他们放大,因此实际效果很不理想。

2风机噪声分类

2.1离散噪声

离散噪声是由于叶片周围不对称结构与叶片旋转所形成的周向不均流场相互作用而产生的噪声。它与叶轮的转速有关,特别在高速、低负荷情况下,这种噪声尤为突出。主要体现以下几方面:①来流引起的进气干扰的噪声。由于进风口前装有前导叶或金属网罩而产生的进气干涉噪声,在这种情况下,当工作轮旋转时,动叶周期性地承受前面静叶排出不均匀气流,导致气流作用在动叶上的力周期性脉动而产生噪声;②叶片在不光滑或不对称机壳中产生的旋转频率噪声。由于机壳内壁形成所必需的条件是旋转对称,否则气流流动状态将不再与轴线完全对称,也就是说周向的圆周速度不再是常数,所以气流便会产生旋流动;③出口蜗舌的存在而产生的出口干涉噪声。在叶片出口处沿着工作轮圆周,由于存在尾迹,气流的速度和压力都不均匀,这种不均匀的气流作用在蜗壳上,形成了压力随时间的脉动。

2.2宽频噪声

涡流噪声主要是由于气流流经叶片时产生紊流附面层及漩涡与漩涡分裂脱体,而引起叶片上压力脉动所造成的涡流噪声。产生的原因主要体现在以下几方面:①气流流经叶片、前盘、后盘的内外表面,流经蜗壳内表面及局部表面,气流紊乱引起的压力脉动产生噪声;②气流流经叶片前后盘的内外表面及蜗壳表面时,由于附面层发展到一定程度会产生涡流脱离,脱离涡流将造成较大的脉动。在低雷诺数下,周期性涡流的脱离将导致相应环量的改变,也使物体上的气流作用力产生变化;③当具有一定紊流度的气流流向叶片时,叶片前缘各点冲角大小将取决于气流平均速度和瞬时扰动速度,在紊流晴况下扰动速度是无规律地变化的,因而也使冲角发生无规律的变化,导致升力的无规律脉动而产生噪声。

3通风机产生噪声与振动的原因

3.1噪声产生的原因

通风机在实际的使用过程中,会造成噪声的产生,影响通风机的应用质量。造成通风机的噪声的原因如下:①空气动力性噪声,所谓空气动力性噪声就是通风机内部的气体发生振动,导致噪声的产生,可以将空气动力性噪声分为,冲击噪声和涡流噪声。其中冲击噪声会随着压力变化而变化,压力越大,冲击噪声越大。涡流噪声受到涡流的无规则运动影响,变化频繁。②机械性噪声,机械性噪声主要是由于通风机内部构件运作过程中,相互之间发生碰撞和摩擦等,就会导致机械性噪声的产生。③两者相互作用产生的噪声,通风机运行过程中,气体会与管道发生冲击和涡流,导致噪声的增加。而且,通风机在正常运作过程中,主轴带动电机、传动等装置的运作,也会导致噪声的产生。

3.2通风机振动产生的原因

造成通风机振动的原因有多种,其中造成通风机振动的原因有:①通风机的固定不牢固,地脚螺母出现松动,使得通风在实际的应用过程中出现振动的现象。②通风机的相关零件受到附着物的影响,会导致风叶的平衡受到影响,导致风机发生振动。③通风机的风管变形,使得通风机受到较强的外力,使得风机发生变形,导致振动的产生。而且,风管本身也会出现振动,进而导致通风机整体振动。④通风机内部零件之间相互摩擦,如风机及电机轴承磨损,都会导致通风机发生振动。如果风机与电机之间的传动轴出现偏差,也会导致风机出现振动的现象。

4通风机噪声和振动的控制

4.1通风机噪声控制

①隔声罩的应用。通过隔声罩的使用,可以最大限度的降低通风机的振动,实现控制噪声的目的。隔声罩是现阶段,通风机噪声与振动控制的重要措施。首先隔声罩的应用,需要将通风机预先通风机安装在一个具有挠性支撑的底板之上,并合理的对隔声罩进行安装。其次隔声罩是具有吸附振动的能力,主要是通过吸附振动,实现降低噪声的目的。隔声罩是由罩板、阻尼涂料和吸声层构成。最后通过隔声罩的使用,能够最大限度的降低通风机的振动,实现噪声的控制。在隔声罩底板穿孔处预先焊一钢箍,在钢箍内放置一封闭式聚氨脂泡沫,其外径应略大于钢箍内径,以便在安装时紧固在钢箍上,内径应与挠性联接件支座的外径相同,装配时先将封闭式聚氨脂泡沫塑料装在钢箍内,再将隔声罩装在通风机挠性联接件支座上,隔声罩的开孔处因被密封而避免了噪声的泄漏。采用该装置时首先应注意隔声罩把附加的自由度引入通风机隔离系统后,使该装置变的复杂化,由于变量较多,在设计时工作量将增大,同时,由于该装置结构复杂,制造时成本将增加,在确保强度及刚度要求的前提下,设计时应采用碳钢板或有机材料降低制造成本。其次在通风机联接的管路接头处要采用附加的挠性接头,以阻止通风机的振动传递。②隔声装置的使用结合通风机的大小和使用情况,合理的对隔声门、隔声窗等设施进行应用,通风机风管合理的进行消声处理,降低噪声的产生。③降低通风机的噪声源针对噪声风机噪声产生的原因,在确保通风机稳定运行的基础上,控制风机的风叶的转速,降低冲击噪声和涡流噪声的产生。科学的对内部构件进行选择,降低通风机的噪声。④在风机壳体上加隔声包覆层。

4.2通风机振动的控制

①加强对通风机的检查检验工作,确保通风机内部构件没有出现损失,如果通风机内部构件出现损坏,需要及时更换零件,排除因内部构件损坏造成的通风机振动。还需要加强对通风机风机及电机之间的润滑,降低二者之间的摩擦,从而有效的对通风机的振动进行控制。②检测通风机的固定是否发生松动,着重对地脚螺栓进行检查,如果地脚螺母出现松动,需要及时进行螺母的加固,降低通风机的振动。③加强对通风机的风管检测,如果风管发生振动和变形,需要及时的加固和更换,实现通风机的振动控制。

结语

通风机是通过机械作用力,实现气体加压排运的重要设备,具有极其广泛的应用能力和应用前景。但是通风机在实际的使用过程中,会出现噪声和振动的现象,针对通风机和振动产生的原因进行分析,并结合实际情况,提出合理的通风机噪声和振动的控制措施,有效的提高通风机的运行水平,提高通风机的工作质量。


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