探討鼓風(fēng)機噪音現(xiàn)象及解決對策

（浙江上風(fēng)高科專風(fēng)實業(yè)股份有限公司，浙江紹興 312300）

0.引言

鼓風(fēng)機給工業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大經(jīng)濟效益的同時也造成了嚴(yán)重的噪音污染，生產(chǎn)過程中運行的鼓風(fēng)機產(chǎn)生的噪音很容易使附近居民的正常生活受到影響，同時會使周邊的生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。因此相關(guān)部門在生態(tài)管理中納入了鼓風(fēng)機噪音控制，防止噪聲對人類生活和生產(chǎn)繼續(xù)造成嚴(yán)重影響，對此本文針對鼓風(fēng)機的噪音現(xiàn)象和解決對策進行探究。

1.離心式鼓風(fēng)機的降噪措施

1.1 建立隔聲罩

如果各大企業(yè)在實力生產(chǎn)過程中對消聲器過于依賴則很難將噪音消除，鼓風(fēng)機使用消聲器只能降低10dB～20dB的噪音，其他部位產(chǎn)生的噪音會從各個位置中輻射出來。因此如果想要將噪音綜合消除必須將隔聲罩建立在消聲器上，在密閉罩內(nèi)控制鼓風(fēng)機的整體機組同時在此基礎(chǔ)上將隔振器增加，這樣鼓風(fēng)機通過消聲器向密閉罩內(nèi)吸入外界的新鮮空氣，加強罩內(nèi)排出熱氣流，可將噪音污染最大限度的消除。注意隔音房和隔聲罩一定要選擇使用擁有良好隔音效果的材料，同時要封閉處理。鼓風(fēng)機廠房的門窗通?？蛇x用建筑用鋼筋、混凝土、木板、土制磚等隔音效果好的材料。或是按照葉片均勻分布葉輪旋轉(zhuǎn)噪音的頻率計算法改造鼓風(fēng)機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將扇葉打孔、增加扇葉和葉輪高度、窩舌的間隙等，均能夠?qū)﹄x心式鼓風(fēng)機的噪音等級進行有效控制。

1.2 安裝消聲器

安裝鼓風(fēng)機時可將消聲器安裝在鼓風(fēng)機的出氣和進氣口、或是安裝在出氣和進氣管道，這樣可將噪音對環(huán)境的污染從源頭上消除。例如煤礦生產(chǎn)過程中會使用各種類型的鼓風(fēng)機，這樣也會產(chǎn)生類型不同的噪音，煤礦企業(yè)可將大量消聲器安裝在各大鼓風(fēng)機的排氣口和進氣口，利用復(fù)合式消聲器將機械整體受到氣壓、氣流和容積的危害有效降低，從源頭上扼殺噪音?；蚴鞘褂米枘岵牧舷魅跆幚沓跗诤瓦M氣口產(chǎn)生的噪音，該方法是將一部分擁有較大內(nèi)摩擦的材料覆蓋在鼓風(fēng)機殼的外部和內(nèi)殼管壁內(nèi)，利用這些材料吸收消耗機殼和管壁的振動，然后轉(zhuǎn)化為熱量消耗掉，從而對噪音進行控制。擁有較大彈性的軟橡膠道路、鋪設(shè)使用的瀝青、天然高分子材料等是經(jīng)常使用的阻尼材料。

1.3 加強風(fēng)機房改造

當(dāng)前國內(nèi)已有的廠房已無法將社會生產(chǎn)需求滿足，為了將噪音對周邊環(huán)境的污染有效控制，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)改造原先的廠房，按照生產(chǎn)需求將專用鼓房機房設(shè)計出來。注意在改造期間應(yīng)當(dāng)選擇使用擁有良好隔音效果的新型防噪音材料，如防噪音管道、吸音材料等，同時對廠房的門窗做好隔音技術(shù)設(shè)計，加強廠房墻體縫隙填充和厚度建設(shè)，對每道施工流程嚴(yán)格控制才能使噪音傳播有效消除。鼓風(fēng)機運作不平衡產(chǎn)生的振動可使用隔震降噪法，由于這種振動會傳到地面再通過地基傳導(dǎo)到墻壁等部位，將隔振設(shè)施鋪設(shè)在墻壁等部位，能夠?qū)⒄駝訉?dǎo)致的噪音有效減少，通常隔振裝置可選用有較高彈性系數(shù)的彈簧所做的橡膠減震器、支撐裝置等，橡膠、軟木、高分子纖維等是經(jīng)常使用的材料[1]。最后對于不適合整個鋪設(shè)新材料的廠房還要將防固體傳聲裝置和吸音體懸掛在廠房內(nèi)部，使各種形式傳播的噪音有效減少。如選用多孔性質(zhì)的吸聲裝置，當(dāng)小孔內(nèi)傳入聲音時會轉(zhuǎn)化聲波為內(nèi)能使其散發(fā)掉?？蛇x用的材料有氈子，泡沫等。

2.羅茨鼓風(fēng)機噪音的降低措施

2.1 精度制造

羅茨鼓風(fēng)機的葉輪表面質(zhì)量高低會受到加工及材料質(zhì)量的直接影響，大葉輪通常會選擇Ra3.2、HT200，小葉輪通常選擇鋼或球墨鑄鐵并和軸鑄成一體。轉(zhuǎn)子平衡最低限度應(yīng)當(dāng)確保在G6.3[2]，如果能夠提高到G5.6最理想。如果想要獲得較低的粗糙度，在數(shù)控機床上加工應(yīng)當(dāng)選擇較小的走刀量。葉輪顳頜是否平穩(wěn)均勻，會受到運動準(zhǔn)確性指向精度和齒輪間隙等各方面的直接影響。摩擦噪聲的主要來源是齒面粗糙度，因此根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)確保齒輪的精度保持在7級以上。加工齒輪時應(yīng)當(dāng)選擇專業(yè)的加工廠合作，否則一般機械加工廠沒有較好的檢測、齒輪加工技術(shù)，無法使齒輪的精度滿足高要求。風(fēng)道表面如果能夠保持光滑，可以將氣流流動受阻時導(dǎo)致的嘯叫聲大程度的減少，同時能夠讓氣流順利通過而減少損失，因此管道內(nèi)壁應(yīng)當(dāng)盡可能將彎道數(shù)量及粗糙度降低，急變流場不可設(shè)置進出風(fēng)口，如果系統(tǒng)中存在如支管、彎頭等多個管件，則應(yīng)當(dāng)使它們之間保持5～10倍管徑的距離。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

傳統(tǒng)螺絲鼓風(fēng)機的進出風(fēng)口為矩形，整個葉輪外圓在吸氣過程中會同時進入密封區(qū)，導(dǎo)致氣體迅速關(guān)閉，排氣時葉輪外圓同時打開，突然將高壓氣體釋放，導(dǎo)致排出和吸入的氣體均會出現(xiàn)較大的振動并發(fā)出高噪聲。如果將進出風(fēng)口設(shè)計為異型口，那么排出過程中和吸入過程中的打開與密封在開口面積從最大到0和從0到最大的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)漸變狀況，可將進排氣口氣體壓差的變化有效延緩，從而將周期性排氣沖擊噪聲削減，從而使產(chǎn)生的噪聲平穩(wěn)且低。該鼓風(fēng)機葉輪輪齒為直齒狀，通常和軸線平行，這樣可為檢測和加工帶來便利，但為了使嚙合線長度增加可利用新型技術(shù)將其設(shè)計成斜齒狀。這種扭曲葉輪的鼓風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲低，工作平穩(wěn)且輸氣脈動小，工作時具有內(nèi)壓縮過程，和傳統(tǒng)鼓風(fēng)機相比消耗的能量少且工作效率高。為了使鼓風(fēng)機出風(fēng)口端的壓力爆發(fā)能夠減輕，通常會將一定的U型條孔開在機殼出風(fēng)端未過轉(zhuǎn)子中心，這樣容腔能夠在機殼、墻板和葉輪形成，當(dāng)進入密閉狀態(tài)時，能夠使少量的風(fēng)口高壓氣體向容腔回流。使出風(fēng)口氣室和容腔形成一定的壓力平衡[3]。如果葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)則會增加壓力，容腔的體積隨之變小，在容腔將大量氣體排出前，可從回流孔頂排通過，這樣可將死角氣體的渦流噪聲有效減少，還能夠?qū)⑴艢膺^程中釋放過度的壓力導(dǎo)致的沖擊噪聲減少。氣體的排氣和吸氣是通過兩個葉輪表面的嚙合完成的，而作為羅茨鼓風(fēng)機心臟零件的葉輪表面形狀極為重要，為了確保葉輪能夠正常嚙合通常會設(shè)計其曲線為漸開線、圓包絡(luò)線和擺線。傳統(tǒng)葉輪通常會設(shè)計成為單一型線，中心距、壓力角及起始嚙和角等各種參數(shù)需要借助數(shù)學(xué)方法計算出來，大數(shù)據(jù)時代背景下利用數(shù)控編程軟件和CAD設(shè)計軟件也可組合與分段設(shè)計葉輪曲線，利用CAD的仿真和模擬功能使葉輪能夠在任何情況下嚙合時能夠保持的間隙相對固定。葉輪間隙均勻可確保振動、風(fēng)量、壽命等重要機械性能得到有力保證，同時能夠有效降低噪聲，提高鼓風(fēng)機的平穩(wěn)性。和軸相連接的葉輪通常被作為一個整體，如果按照軸向?qū)⑵浞譃槿舾啥蝿t會構(gòu)成串接轉(zhuǎn)子。每段葉輪的直徑、葉型甚至長度相同，串接時需將隔板設(shè)置在葉輪段和機殼內(nèi)之間，相鄰兩段葉輪周向錯開一定角度，隔成相應(yīng)的段且每段和單臺鼓風(fēng)機的工作狀況相似。每段葉輪的工作會存在一定時間差，減少氣流脈沖，相較于長度相同的單一葉輪脈動更加平穩(wěn)且總排氣流量穩(wěn)定，噪聲也更低。

2.3 創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計

設(shè)計羅茨鼓風(fēng)機的排氣口為雙螺旋氣口并將變徑消聲腔設(shè)置在排氣口，當(dāng)排氣口和基元容積相通時，雙螺旋器口兩側(cè)會同時進入高壓回流氣體，并進入基元容積腔內(nèi)。相較于單螺旋氣口，在一樣的時間中回流流速和氣體體積會降低一半和增加一倍，這樣可降低回流沖擊脈動強度并使噪聲降低。而且高壓回流氣體通過雙螺旋器口時從兩封口同時回流，在基元容積腔內(nèi)其沖擊作用相互抵消和作用，基本上不會對風(fēng)機側(cè)板形成沖擊力，可將噪聲有效降低。

3.結(jié)語

為了將鼓風(fēng)機設(shè)備帶給人們生活生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境的危害降至最低，加強鼓風(fēng)機噪音控制已成為一種必然趨勢。因此相關(guān)企業(yè)和設(shè)備應(yīng)當(dāng)重視無風(fēng)機噪音的控制措施，根據(jù)聲源的產(chǎn)生原因?qū)娘L(fēng)機各部分進行降噪處理，在不影響其原本功能的情況下達成降噪目的，這樣才能有效降低噪聲污染。