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密集型鼓风机 , 100罗茨风机

发表时间:2018-03-16 09:50【

  罗茨风机是一种典型的容积式鼓风机,它依托转子容积的改动,将原念头所参加的机械能改变为气体的压力和动能。与离心式鼓风机比拟较,它具有压头高、流量受阻力影响小、供风不变等长处,但在运用的进程中遍及存在着效率低、噪声高的缺陷。罗茨风机在化工厂特殊是中小型化工场运用相当遍及,因为风机发生较大的噪声恶化了劳动前提,污染了生涯情况,因此日益惹起人们对风机噪声的注重,展开了有关风机噪声发生的机理和防治办法的研讨任务。关于离心风机和轴流风机在这方面的研讨已日趋完美,该文首要剖析罗茨风机的气动噪声源及其发生的机理,在综合各类使用实例的根底上,提出了各类降低噪声的办法,并对降低罗茨风机噪声的基本路子进行了必然的讨论。

  1 罗茨风机噪声发生的机理

  1.1罗茨风机的噪声源

  罗茨风机含有多种噪声源,其辐射噪声的部位首要有:

  (1)进气口和出气口辐射的空气动力性噪声;

  (2)机壳及电念头、轴承等辐射的机械性噪声;

  (3)根底振动辐射的固体声。在这几局部噪声中,进、出口部位辐射的空气动力性噪声(简称气动噪声)最强,其它如机械噪声、电磁噪声等,在风机正常运转前提下都是非必须的[1]。依据罗茨风机发生噪声的频谱剖析,其特点为低频宽带。风机的气动噪声首要由两局部构成:即扭转噪声和涡流噪声。

  1.2 扭转噪声

  扭转噪声是因为任务轮上平均散布的叶片袭击四周的气体介质,惹起四周的气体压力脉动而发生的噪声别的,当气流流过叶片时,在叶片外表构成附面层,特殊是吸力边的附面层轻易加厚,并发生良多涡。在叶片尾缘处,吸力边与压力边的附面层汇台构成所谓尾迹区。在尾迹区内,气流的压力与速度都大大低于主气流区的数值。因此,当任务轮扭转肘,叶片出口区内气流具有很大的不平均性。这种不平均性气流周期地效果于四周介质,发生压力脉动而构成噪声。气流的不平均性愈强,噪声也愈大。

  风机的噪声具有确定的频率,其扭转噪声的频率为:

  fi=i(NZ/60)(1)

  式中:N为风机任务轮每分钟转数(r/min);z为叶片数;i为谐波序号(1,2,3,4)。 i=l为基频,i=2,3,4,??为高次谐音。从噪声强度来看,基频最强,其次高频谐音总的趋向是逐步削弱的。典型罗茨风机的频率特征见图l、图2[2]

  1.3涡流噪声

  涡流噪声又称旋涡噪声或紊流噪声。它首要是因为气流流经叶片时,发生紊流附面层及旋涡与旋涡**脱体。而惹起叶片上压力的脉动所形成的。其发生有4个方面的缘由:其一是物体外表上的气流构成紊流附面层后,附面层中气流杂乱的压力脉举措用于叶片、蜗壳内外表及部分外表等,发生了噪声;其二是气流流经物体时,因为附面层开展到必然水平会发生涡流零落,离开涡流将形成较大的脉动;其三是因为来流的紊流度惹起叶片效果力的脉动形成噪声;其四是因为二次涡流构成的噪声。

  普通以为,罗茨风机发生涡流噪声的缘由,由附面层紊流压力脉动和二次涡流辐射的噪声功率相对小得多。此外,只需来流的紊流度不特殊大,因为冲角脉动构成的噪声也不太分明。于是可以以为,风机的涡流噪声首要是因为第二种噪声,即涡流和涡流离开惹起叶片升力的脉动所形成的涡流噪声。

  依据经历公式,涡流噪声的频率为:

  Fi=i(SrW/L) (2)

  式中:Sr为斯特罗啥尔数,Sr=0.14~0.20,普通可取0.185;W为气体与叶片的相对速度;L为物体正外表宽度在垂直于速度平面上的投影;i为谐波序号(i=1,2,3,……)。

  由公式(2)可知,风机的涡流噪声频率,首要与气流和叶轮的相对速度W有关。W又与任务轮的圆周速度u有关。u是跟着任务轮各点到转轴轴心间隔而转变的。由内到外是延续转变的。因此风机扭转时所发生的涡流噪声是一种宽频带的延续谱。经过剖析可知,风机的空气动力性噪声是由上述两种性质分歧的噪声互相叠加的后果。扭转噪声和涡流噪声两种噪声源强弱取决于叶片的几何外形和运转工况。

  2 罗茨风机噪声节制的普通办法

  关于现场运用的风机可依据风机噪声的太小、现场前提和降噪要求选用分歧的节制办法,普通可归纳综合为装置消声器、加装隔声罩和革新风机房或进行管道包扎等办法。

  2.1机械噪声节制办法

  关于罗茨风机的机械噪声,节制的办法首要是进步装配的精度;改换旧的滚珠轴承,或用滑动轴承来替代滚动轴承,使转子处于动态均衡;以弹性联轴节衔接电念头和鼓风机;增强对设备的维修保护,以及加油光滑,拧紧衔接的螺栓,改换损坏的零部件等等。

  2.2气动噪声的普通节制办法

  2.2.1 装置消声器因为普通状况下,从风机进气口和排气口辐射的空气动力性噪声比从其他部位辐射的噪声要高10~20分贝(A)[4] ,因而,节制风机噪声时,起首应在进气和排气管道上装置恰当的消声器,见图3。风机上采用消声器,当前国表里均趋势于采用阻性消声器,而体积较大、消声频道较窄的消声器已很少运用,当然消声器的选择、设计和装置应依据实践状况进行。

  2.2.2树立隔声罩采用隔声罩办法,就是将整个风机机组用密闭的厢声罩围包起来。其技能要害是采用如何的冷却办法包管风机的正常运转。当前,国表里均以采用风冷办法为最遍及。首要的冷却方式有:自扇通风冷却法、负压吸风冷却法、罩内空气轮回通风冷却法和外加机械通风冷却法等。详细的设计道理、制造和办法引见见文献[5]。

  2.2.3 革新风机房假如风机组有专门的风机房,则可以连系现场状况,接纳将已有的风机房革新成隔声间的办法。即把风机封锁在风机房内使其噪声传不出去。首要技能措旋是采用隔声门、隔声窗、隔声屏和墙壁隔声,使用适宜的吸声资料等。

  2.2.4 管道包扎为了臧弱从风机风管上辐射出来的噪声,可以对管道旋行包扎,厢绝噪声由此传达的路子。管道包扎的办法见图4。

  2.2.5隔振综合思索平安、不变和维护便利等要素,设计选用恰当的隔振器,以便消弭机械与机组之间的刚性衔接,然后到达降低固体振动噪声的目标。也可以挖舫振沟来替代根底隔振,可获得必然的结果[6]。

  3罗茨风机降低噪声的基本路子

  噪声的节制办法是全力防止和削减噪声源发生的噪声辐射,即全力削减脉冲力。上述所采用的噪声节制办法,不只加强了投资,并且在风机运转进程中会因为消声器等的压力损掉而形成能量损掉,这关于节省能量是很晦气的,因而用改良风机的气动设计和风机的最佳选择、适宜的装置及运转方法来降低罗茨风机的噪声是最基本的路子。从现有文献材料来看[2、7],关于离心式和轴流式风机,从构造自身的改良来降低噪声的报导已有良多,并获得了较大的成效,但对罗菠风机报导却很少见,为此,现对罗茨风机降低噪声的基本路子作一些讨论。

  3.1改良风机的气动和构造设计

  3.1.1 将叶轮做成扭叶叶轮由前述风机噪声发生的机理剖析可知,当任务轮扭转时,叶片出口区内气流具有很大的不平均性,这种不平均性气流周期地效果于四周介质,发生压力脉动而构成噪声。且气流的不平均性愈强,噪声愈大。将罗茨风机转子直叶叶轮改为扭叶叶轮,能改善排气的不平均性,因此能降低噪声。

  3.1.2把机壳内圆周面出风I;3做成与叶轮顶端素线成必然巨细的夹角气流沿任务轮出口圆周偏向的不平均性,发生了随工夫转变的压力脉动,反过来,它又影响叶轮中气流的脉动,发生噪声。把机壳内圆周面出风口做成与叶轮顶端素线成必然巨细的夹角,能改善气流的不平均性,然后降低罗茨风机的噪声。此方法关于二叶叶轮因几何尺寸巨细会遭到限制,而关于三叶叶轮则完全可以办到。

  3.1.3将二叶叶轮改为三叶叶轮[8]将二叶叶轮改为三叶叶轮,添加了罗茨风机转子的头数,相同能改善风机排气的不平均性,因而可以降低噪声。将二叶叶轮改为三叶叶轮,其要害是确定三叶叶轮渐开线叶轮的径距比(K=D/A,个中D为叶轮直径,A为两叶轮中间距)。经由革新后的罗茨风机具有气流脉动小,噪声低一级优秀功能,当前巳为各罗茨鼓风机厂家所存眷。

  3.2节制风机选型、装置和运转噪声

  罗茨风机的噪声不只靠改良设计来完成,并且关于给定的义务,可以用优化风机型式和尺寸,以及合理装置和运转来降低风机的噪声。

  3.2.1 风机的选择、运转方法和装置安插在实践管网系统中,为了包管低的噪声,应选择最佳的风机型式和尺寸,进行准确的装置,坚持合理的运转。大大都风机的最小声功率和最佳效率所对应的工况点是吻合的,如许,合理的风机选择无论从噪声照样从经济上都邑获得收益;叶轮顶端圆周速度应尽能够地低;

  尽能够地包管风机进I;3处气流的平均;风机与管网的匹配不只要从气动的观念,并且也要从声学的观念来思索,经过合理选择风机直径、速度及叶片数,使叶片经过频率噪声的辐射效率最小。

  3.2.2准确地装置风机的声功率级或A声级,跟着流量和压力的增大而增大,装置时应尽量削减不用要的阻力损掉。在流道中及叶轮前全力防止妨碍物发生的尾迹吸人到叶轮中而发生噪声。消声器的装置应与叶轮留有必然的装置长度,以防止对叶轮发生影响。

  3.2.3选用合理的调理方法因为大都是在变工况下运转,风机的风量和风压都要依据管网的需求进行调理,因此调理方法应全力采用变转速等高效调理系统(如变频调速)。因这些高效调理办法,也是发生附加噪声最小的办法。

  4结论

  4.1 采用消声、隔声、吸声、隔振等办法,虽能获得必然的噪声综台管理成效,但只是从传达路子上接纳

  了办法,添加了投资,关于节省动力也晦气。

  4.2 为了使噪声获得更有用的节制,需从声源上基本处理问题,即选择最佳设计,进步制造精度和装配质量,选用台理的调理方法,井接纳有用的减振办法,才干获得令人称心的降噪结果。

  4.3 将罗茨风机的叶轮做成扭叶叶轮、把机壳内圆周面出风口做成与叶轮顶端素线成必然巨细的夹角以及将二叶叶轮改为三叶叶轮等,均可以降低罗茨风机的噪声。

  4.4 往后将要持续进行罗茨风机噪声的理论研讨,较准确地预估噪声级,把风机的气流和构造参数与气动噪声级之间树立起数学关系式。如许,在风机的设计阶段可以应用这些关系式,与气动核算一同进行寻觅最小噪声和最佳气动功能的方案,然后在基本上降低风机自身的噪声。

  4.5 进行风机噪声的测量,树立起响应的数据库,应用这些数据库,发生经历性设计原则和预示风机噪声的数学模子,并预算风机的均匀功能,然后在知足用户的流量、压力要求的状况下,能从噪声的角度合理地选择风机。

  

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