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              上海離心風機噪聲的產生與控制

              編輯:上海四禾風機有限公司  時間:2016-08-01

              機械與設備離心風機噪聲的產生與控制蔡祖光湖南省湘潭市新世紀陶瓷機械有限公司湖南4102制噪聲應采取的措施。通過對離心風機的噪聲進行檢測分析和研宄,確定了其噪聲的主要來源及其傳播途徑,并采取有效的噪聲治理措施,達到減弱或切斷噪聲的傳播途徑或消除噪聲源的目的。
                1前言陶瓷工業常用的離心風機是通風與除塵裝置的關鍵設備,如陶瓷原料的干法粉磨工序雷蒙磨機鍛錘式磨粉機及鼠籠式打粉機等磨粉設備利用離心風機將達到規定粒度要求的陶瓷粉料排出機外;噴霧干燥器隧道式干燥器室式干燥器鏈式干燥器及窯爐等設備利用離心風機進行熱交換,以便提高制品的加熱速度及加熱質量等;旋風除塵器及布袋除塵器等利用離心風機對生產車間進行除塵處理,確保生產車間清潔明亮及文明生產等,利用離心風機還可以完成陶瓷粉料的輸送等噪聲是陶瓷工業常用離心風機的致命缺陷。事實上,噪聲是多種不同頻率聲音的無規律的雜亂組合,嚴重損害人們的身心健康及降低工作效率。所以積極研究和探討陶瓷工業常用離心風機噪聲的產生原因危害性及其控制途徑,對保護操作工人的身體健康及提高企業的經濟效益等具有深遠而重要的意義。
                2噪聲產生原因離心風機所產生的噪聲通常可分為機械噪聲電機噪聲及空氣動力噪聲。
                2.1機械噪聲陶瓷工業常用離心風機的葉輪通常是直接安裝在電機軸上或通過聯軸器風機軸或通過皮帶輪風機軸及傳動帶與電機軸聯接起來,并隨電機軸起高速旋轉。雖然陶瓷工業常用離心風機的設計制造滿足了強度和剛度的要求,風機出廠時,風機軸風機葉輪聯軸器及皮帶輪等旋轉零部件都己經過嚴格的靜平衡和動平衡校正合格后才組裝成臺。但因離心風機的轉速高,生產環境惡劣,空氣潮濕及粉塵飛揚等,而陶瓷粉料及塵埃等固體顆粒的主要成分仍是石英和或方石英,其硬度特別高,所以陶瓷工業常用離心風機工作時,風機葉輪等旋轉零部件極易磨損而產生機械噪聲,并現在以下幾方面風機葉輪的不均勻磨損,在風機風壓的作用下,導致風機葉輪產生變形,風機工作時,因風機葉輪的不平衡而產生機械噪聲。
                因風機軸承的磨損,造成軸承滾動體與其接觸工作面形成較大的間隙而產生機械噪聲,嚴重時,軸承的內外圈與風機軸軸承座也會形成較大的間隙而產生機械噪聲。
                有些風機通常采用多根傳動帶同時工作,若傳動帶的長度尺寸相差較大,風機工作時,有些傳動帶張緊,另些傳動帶還沒有張緊,由此產生了機械噪聲。
                因風機的安裝不規范或工作零部件的聯接螺栓等松動造成機械噪聲。
                因風機的高速旋轉,導致風機的某零部件產生共振而造成機械噪聲。
                2.2電機噪聲電機是離心風機的重要組成部分,通常風機生產廠家采用的電機都是由電機專業生產廠家提供的,風機生產廠家通常對電機內部不再進行處理,而是直接使用。事實上,電機的噪聲種類繁多,通常主要現在以下幾方面因電機軸承的精度較差而產生的機械噪聲。
                因電機內部徑向交變的電磁力的激發而產生的電磁噪聲。
                因換向器整流子碳刷摩檫導電環和整流子本身產生的機械噪聲。
                因某些零部件的振動使其固有頻率與激振力頻率相近而產生共振,形成噪聲。
                因電機轉子的不平衡或和電磁力的軸向分量產生的軸向竄動造成的噪聲。
                因電機冷卻風扇的形狀尺寸等參數不太合理而產生的空氣動力噪聲2.3空氣動力噪聲離心風機所產生的空氣動力噪聲通常可分為旋轉噪聲渦流噪聲和撞擊噪聲。
                2.3.1旋轉噪聲旋轉噪聲又叫葉片噪聲,它是由高速旋轉的風機葉輪葉片對氣體產生周期性的壓力而造成氣體壓力和速度的脈動變化所產生的噪聲。此外,風機葉輪葉片在自由空間旋轉時,與其鄰近的某固定位置的氣體將受到風機葉輪葉片及其壓力場的激振力作用,造成氣體壓力的起伏變化;由于風機高速旋轉時,風機葉輪葉片頻繁地逐個通過該位置,相應地產生氣體壓力脈動,并向周圍輻射而形成噪聲。
                2.3.2渦流噪聲渦流噪聲又稱渦旋噪聲。方面,氣流由進風口軸盤及前盤進入離心風機內部時,由于氣體流道的急劇變化,氣體將產生劇烈壓縮或膨脹而形成渦流噪聲;另方面,氣流在通過風機葉輪葉片通道時,由于氣體邊界層的脫流也會形成渦流噪聲。
                2.3.3撞擊噪聲離心風機所產生的撞擊噪聲是由氣流進入和離開離心風機葉輪葉片時產生的沖擊噪聲,以及氣流流經蝸殼蝸舌時所產生的哨聲噪聲等組成的。
                3噪聲的危害性3.1噪聲影響心理并誘發多種疾病噪聲干擾人們日常談話學習工作休息等,并嚴重損害人們的身體健康。若長年累月地生活在噪聲的環境中,人們極易厭煩脾氣暴躁等,天長日久還會損傷人耳聾。臨床經驗也明,心臟病高血壓腸胃病及癌癥等疾病的發展與惡化,都與噪聲的強度有著密切的關系。
                3.2噪聲影響安全生產降低工作效率由于噪聲的干擾,人們極易疲勞,注意力分散,精力下降等,影響工作質量,工作效率下降。由于噪聲的掩蔽效應,人們不易覺察發生事故的預兆與各種警告信號的存在,極易造成設備的損害及人身傷事故的發生,嚴重危害安全生產。
                4噪聲的控制途徑陶瓷工業常用離心風機所產生的噪聲,通常通過進風管道進風口機殼排風管道排風口及風機基礎等向空間進行傳播,并嚴重危害人們的生存環境。為此我國政府頒發了工業企業噪聲衛生標準試行草案,國際標準化組織150也規定,工礦企業的噪聲不能超過85分貝。
                根據人們對噪聲的承受能力,距離陶瓷工業生產廠區最近要求噪聲不能超過40,45分貝4.事實上,在距離陶瓷工業常用離心風機周圍1.5范圍內測得的噪聲通常高達90,100分貝,有時甚至高達105分貝。因此,我們必須對離心風機的噪聲進行有效地控制和治理,其控制途徑介紹如下。
                4.1控制機械噪聲的途徑風機葉輪風機軸皮帶輪及聯軸器等旋轉零部件須進行嚴格的靜平衡和動平衡校正,合格后才能組裝成臺,準予出廠。
                定期檢查風機各零部件的聯接螺栓及地腳螺栓是否松動,軸承是否異常磨損或潤滑不良,傳動帶是否張緊等。若發現情況異常時,應立即停車排除。
                安裝時,風機與鋼筋混凝土基礎之間應墊橡膠軟木板或毛氈板等軟質材料,使離心風機傳遞給鋼筋混凝土基礎的振動得到最大限度減弱或消除。
                在風機的進風口和排風口處安裝段橡膠軟管,可將離心風機傳遞給風管的振動在橡膠軟管處得到最大限度減弱或消除。
                4.2控制電機嗓聲的途徑電機冷卻風扇葉片須進行嚴格的靜平衡和動平衡校正合格后,才能組裝成臺準予出廠。同時還應合理選用電機冷卻風扇葉片與導風圈之間的間隙等,有效降低電機冷卻風扇葉片的旋轉噪聲。
                合理選用電機冷卻風扇葉片的形狀及直徑等參數,有效降低電機冷卻風扇的渦流噪聲。
                若電機產生低頻電磁噪聲,明電機定子有偏心,氣隙不均勻,電機定子經修復或更換后就能消除電機產生的低頻電磁噪聲;若電機產生高頻電磁噪聲,明電機轉子有缺陷,電機轉子經修復或更換后也能消除電機產生的高頻電磁噪聲。
                4.3控制空氣動力噪聲的途徑4.3.1風機進風口及排風口處安裝消聲器消聲器是利用多孔吸聲材料來吸收聲能的,當聲波通過襯貼多孔吸聲材料的進風口及排風口處時,聲波將激發多孔吸聲材料中的無數小孔中的空氣分子產生劇烈地運動,其中大部分聲能用于克服摩擦阻力和粘滯阻力并轉變成熱能而消耗掉,從而降低離心風機所產生的空氣動力噪聲。實踐明,在離心風機的進風口及排風口處安裝消聲器,通常能降低進風口及排風口處產生的空氣動力噪聲約20,30分貝。4.3.2風機進風口處設置整流裝置因離心風機的葉輪葉片排風口的尺寸通常大于前盤處進風口的尺寸,所以氣流在風機中流動時,將在進風口圓弧段部位處形成許多渦流,渦流將與風機蝸殼及進風口零部件產生多次頻繁地碰撞而形成空氣動力噪聲。若在風機進風口處位于風機蝸殼內部的外圍處設計制作防止產生渦流的整流裝置,即增設整流圈及擋板,就能有效地防止氣流在風機進風口處形成渦流,從而降低離心風機所產生的空氣動力噪聲。
                4.3.3改善風機蝸殼的結構形式離心風機蝸殼的作用是收集從風機葉輪流出的高速氣流,并將此高速氣流引導至排風口,在這過程中,高1進風口2蝸殼5后盤6風機軸3前盤4葉輪葉片7整流圈8擋板陶瓷工業常用離心風機的結構意速氣流將撞擊風機蝸殼并產生空氣動力噪聲。通過優化和改善蝸殼的生產工藝,并精密制作流線形的對數螺線蝸卷曲線的風機蝸殼,能有效地減少離心風機所產生的空氣動力噪聲。
                4.4.4改善風機葉輪的氣體流道控制離心風機葉輪進風口處的風速可有效地減少風機葉輪氣體流道的流速,降低離心風機所產生的空氣動力噪聲。若風機葉輪葉片設計制作成后掠式扭曲葉片,即該風機葉輪葉片在排風口處適度向前傾斜,而在進風口處又適度向后傾斜,就可以避免氣體流道急劇變化,阻止氣體產生渦流,從而減少離心風機所產生的空氣動力噪聲。
                4.4控制噪聲的其它途徑通常聲音在穿過均勻致密的墻體材料時,聲能將被減弱或消除,聲能減弱得越多,那么隔音效果就越好。若用吸聲材料制作隔聲罩或隔聲間,將離心風機封閉在較小空間內,就能阻止其噪聲向外界傳播,減少離心風機所產生5結束語目前,陶瓷工業常用離心風機噪聲的產生與控制是各國陶瓷科技工作者和生產企業共同關注的課。我們認為應在離心風機的設計和制造中,優化和完善離心風機結構,精心制作,盡量減少空氣動力噪聲的產生;對風機葉輪風機軸皮帶輪及聯軸器等旋轉零部件應進行嚴格的靜平衡和動平衡校正,以減少因風機振動而產生的機械噪聲。然而由于離心風機的葉輪轉速高,陶瓷生產環境,空氣潮濕及粉塵飛揚等,造成離心風機工作時風機葉輪葉片極易產生磨損而形成噪聲。我們應通過對離心風機的噪聲進行檢測分析和研究,確定其噪聲的主要來源及其傳播途徑,采取有效的噪治理措施,減弱或切斷噪聲的傳播途徑或消除噪聲源,確保最大限度減輕離心風機對周圍環境的噪聲污染,從而改進工作環境,提高生產效率。

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