離心通風(fēng)機(jī)

離心式通風(fēng)機(jī)是通過機(jī)械能來提高氣體壓力，然后將氣體輸送出去的機(jī)械，是除塵通風(fēng)系統(tǒng)中四大件之一。

 

概述及組成

離心風(fēng)機(jī)屬于葉輪機(jī)械的一種，廣泛應(yīng)用于能源、環(huán)境、航空等各個(gè)領(lǐng)域，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要耗能設(shè)備之一。離心式通風(fēng)機(jī)是除塵通風(fēng)系統(tǒng)中四大件之一， 是一種比較精密的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，依靠葉輪的轉(zhuǎn)動在風(fēng)機(jī)內(nèi)部形成負(fù)壓，將外界氣體吸入并經(jīng)葉輪流道和蝸殼排出風(fēng)機(jī)。

離心式通風(fēng)機(jī)主要由機(jī)殼、 葉輪、 機(jī)軸、 集流器、 排氣口、 軸承箱體、聯(lián)軸器、 皮帶輪及底座等部件組成。

 

噪聲機(jī)理

風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲主要包括空氣動力噪聲、機(jī)械噪聲及氣體和固體彈性系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的氣固耦合噪聲。其中，空氣動力噪聲約占45%，機(jī)械噪聲約占30%，氣固耦合噪聲約占25%。 三種噪聲產(chǎn)生的機(jī)理各不相同。

空氣動力噪聲

空氣動力噪聲主要包括旋轉(zhuǎn)噪聲和旋渦噪聲，通風(fēng)機(jī)的空氣動力性噪聲就是兩者相互疊加的結(jié)果。

1、旋轉(zhuǎn)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理：

旋轉(zhuǎn)噪聲又稱離散頻率噪聲或通過頻率噪聲。當(dāng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)。旋轉(zhuǎn)葉輪上的葉片通道出口處，沿周向的氣流壓力與氣流速 度都有很大的變化。當(dāng)蝸舌與葉片出口邊緣間的間隙較小時(shí)，旋轉(zhuǎn)的葉片通道掠過蝸舌處就會出現(xiàn)周期性的壓力和速度脈動。脈動所產(chǎn)生的噪聲被稱為旋轉(zhuǎn)噪聲。

2、旋渦噪聲產(chǎn)生的機(jī)理：

旋渦噪聲又稱為紊流噪聲或渦流噪聲，它是葉輪在旋轉(zhuǎn)過程中，葉輪葉片與氣體相互作用、耦合所輻射的寬頻帶噪聲，包括來流紊流噪聲、紊流附面層噪聲、尾緣渦流脫落噪聲和葉尖渦流噪聲。其產(chǎn)生的主要原因是由于靠近葉片出口處的邊界層脫體、氣流在蝸殼中擴(kuò)壓流動時(shí)的脫體、葉片進(jìn)口處流動分離和偏離最佳工況時(shí)流動的惡化等造成的。

機(jī)械噪聲

機(jī)械噪聲主要來自風(fēng)機(jī)在制造或安裝過程中的工藝等方面的缺陷，如：回轉(zhuǎn)體的不平衡和排氣管、調(diào)壓閥等振動。軸承磨損、 葉片剛性不足造成的葉片振動，齒輪或皮帶傳動所產(chǎn)生的噪聲等也屬于機(jī)械噪聲。

氣固耦合噪聲

氣固耦合噪聲是一種比上面兩種噪聲更為復(fù)雜的噪聲。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片的出口處沿著周向氣流的速度和壓力分布不均，作用在渦殼上形成壓力隨時(shí)間的脈動而產(chǎn)生噪聲。旋轉(zhuǎn)的葉片經(jīng)過時(shí)，蝸舌便產(chǎn)生干擾，使氣流作用在葉片上的力也隨時(shí)間脈動而 產(chǎn)生噪聲。

氣固耦合噪聲產(chǎn)生的原因很多，但噪聲發(fā)作的機(jī)理始終與氣體的繞流、流動分離和渦流引起的壓力脈動密切相關(guān)。

 

降噪方法

1、增加葉柵的氣動_img="file:///C:\Users\李杰\AppData\Local\Temp\ksohtml10780\wps2.png" no-repeat="" scroll="" center="" border:="" solid="" float:="" width:="" height:="" width="1" height="132" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px none; list-style: none; box-sizing: border-box; width: auto; vertical-align: middle; background: url("") rgba(0, 0, 0, 0);" alt="" />離心式通風(fēng)機(jī)

在得到同樣的風(fēng)龜和風(fēng)壓的情況下，增大離心通風(fēng)機(jī)葉柵的氣動力載荷，可降低風(fēng)機(jī)葉片的圓周速度，從而達(dá)到降低噪聲的目的。

2、增加蝸舌前端半徑：

適當(dāng)選取蝸舌前端半徑可以有效地降低離心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪 聲。當(dāng)蝸舌半徑比由r/R=0.01增加到0.2時(shí)，最大噪聲下降值為6dB。與蝸舌間隙相比，蝸舌前端半徑對于葉片通過頻率的影響要小得多。

3、增加葉輪外緣與蝸舌的間隙：

降噪原理如下：（1）由于葉片尾跡的存在，在非常接近于葉輪出口處的周向速度分布，會有最大最小值的形成。在這一區(qū)域放置蝸舌將產(chǎn)生強(qiáng)的壓力脈動，因而形成了葉片通過頻率和其諧波的有效聲輻射。當(dāng)加大葉緣與蝸舌間的距離時(shí)，軸向速度分布變得較為平滑， 在蝸舌處的壓力脈動的幅值也會減少。（2）蝸舌接近葉輪將周期性地阻塞兩葉片間的流動。不穩(wěn)定的流動建立起不穩(wěn)定的葉片力，這種力是葉輪產(chǎn)生離散噪音的一個(gè)原因。

4、雙進(jìn)口或雙列葉片葉輪的葉片錯(cuò)開布置：

雙進(jìn)口風(fēng)機(jī)常常由兩半組成，兩者分開制造，一起安裝。如果風(fēng)機(jī)—側(cè)半邊葉片的位置在另一側(cè)半邊兩葉片之間，沿著蝸舌所產(chǎn)生的壓力是異相位的，因此可以降低葉片產(chǎn)生的噪聲。錯(cuò)開布置的雙列葉片葉輪的葉片減噪是基于蝸舌處壓力局部抵消的原理，與傾斜蝸舌降噪原理相同。錯(cuò)開布置葉片適用于小型風(fēng)機(jī)，對于大型焊接式風(fēng)機(jī)，這種設(shè)計(jì)方案由于焊接時(shí)葉輪后盤上易產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形而不推薦采用。

5、傾斜蝸舌：

通風(fēng)機(jī)蝸舌的邊緣，一般都平行于軸。這樣，從葉輪流出的周向不均勻氣流，就會同時(shí)作用在蝸舌上，使蝸舌受到很大的脈沖力。如果使葉片出氣邊或蝸舌邊緣線與軸線傾斜，就會使作用在蝸舌上的脈沖氣流相位錯(cuò)開減小蝸舌上的脈沖力，使風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲大為下降。蝸舌的傾斜角度最好是兩個(gè)葉片出來的氣流同時(shí)作用在蝸舌上，這樣，減噪效果比較好。蝸舌傾斜的方向應(yīng)是向后蓋板側(cè)升高。

6、在風(fēng)機(jī)出氣口管道上安裝消聲器：

在風(fēng)機(jī)噪聲中，進(jìn)、出氣口輻射的空氣動力性噪聲強(qiáng)度最大， 所以，在風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口安裝消聲器是抑制通風(fēng)機(jī)噪聲的最有效的措施。目前應(yīng)用的消聲器種類較多，且各類消聲器在消聲降噪上的特性和對通風(fēng)機(jī)氣功特性的影響程度各不相同。

7、在蝸殼內(nèi)設(shè)置擋流圈：

為了減小渦流區(qū)，增加風(fēng)機(jī)進(jìn)口集流器與葉輪人口邊間的密封效果，可在蝸殼中設(shè)置擋流圈。這是因?yàn)椋?、低壓離心風(fēng)機(jī)的蝸殼寬度與葉輪出口寬度一般較大，氣流自葉輪進(jìn)入蝸殼的擴(kuò)壓度變大。在葉輪前盤外側(cè)與蝸殼間產(chǎn)生大尺度旋渦，使渦流噪聲變大，效率變低。但蝸殼寬度又不宜過小，否則將增大蝸殼的張開度，使蝸殼出口端面長度比過大，給后面的管路連接帶來困難。 [2] 

通風(fēng)機(jī)減震

通風(fēng)機(jī)減震的方法是把通風(fēng)機(jī)安裝在減振臺座上， 在臺座與樓板或基礎(chǔ)之間安裝減振器或減振襯， 從而起到

離心式通風(fēng)機(jī)

減振的作用。

（1） 常見的減振臺座的形式：

①鋼筋混凝土臺座。 它是用型鋼作框架， 并在框架內(nèi)布置鋼筋， 再澆混凝土制成。 這種臺座的重量大， 臺座振動小， 運(yùn)行比較平穩(wěn)， 但制作不太方便。

②型鋼臺座。 多數(shù)是用槽鋼焊接或螺栓連接制成。 型鋼臺座的重量較輕， 制作安裝方便應(yīng)用較普遍。 但臺座的振動較大。

（2） 常見的減振器及其安裝：

常見的減振器有橡膠減震器和彈簧減震器。前者可制成圓形或方形， 后者減震效果好， 堅(jiān)固耐用， 但加工太復(fù)雜， 費(fèi)用昂貴。 安裝時(shí)除了要求地面平整外， 應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選擇和布置減震器。 注意各組減振器承受載荷后的壓縮量或受力應(yīng)均勻， 不得偏心。 否則， 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行移動和調(diào)整。

使用維護(hù)

離心式通風(fēng)機(jī)安裝后， 只有在它的設(shè)備完全正常的情況下方可啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。 為了確保風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)性能滿足要求， 預(yù)防事故發(fā)生， 延長設(shè)備使用壽命。 此外還需注意以下問題：

（1） 風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)與風(fēng)機(jī)銘牌上所注旋向保持一致。

（2） 在風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口管道上加裝調(diào)節(jié)閥。 在開車前， 將其關(guān)閉， 待風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來后， 再將其慢慢打開， 直致達(dá)到規(guī)定工況， 并檢測電機(jī)電流。

（3） 隨時(shí)檢查風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況， 如發(fā)現(xiàn)不正常的現(xiàn)象， 應(yīng)及時(shí)查明原因， 進(jìn)行停機(jī)檢修。

（4） 根據(jù)使用的具體情況定期清除風(fēng)機(jī)及管道內(nèi)部的粉塵、 污垢等雜質(zhì)， 并防止銹蝕。

（5） 隨時(shí)觀測軸承的溫升及潤滑情況， 保持油窗干凈透亮。

（6） 風(fēng)機(jī)所用的潤滑油應(yīng)該定期更換， 特別是每次拆修后。

（7） 建立必要的管理制度， 制訂出安全操作規(guī)程， 制定設(shè)備保養(yǎng)細(xì)則。 通風(fēng)機(jī)的日常檢修應(yīng)有專人負(fù)責(zé)， 并做好日常維護(hù)保養(yǎng)記錄。 [3]