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罗茨鼓风机的噪声分析及罗茨鼓风机消声器的安装选用
发布时间:2023/4/28 点击次数:529

罗茨鼓风机的噪声分析及罗茨鼓风机消声器安装选用
 

罗茨鼓风机噪声污染的严重性,分析噪声源的种类,在制造方面提出降低噪声的一些方法,以及在罗茨鼓风机消声器设计选用方面提出一些见解供参考。

工业、交通运输业以及城市建设的迅猛发展,环境噪音已成为新的污染源,严重危害着人们的正常工作、学习和生活。使用罗茨鼓风机的产业,噪声的危害更加严重,根据罗茨鼓风机的工作特点,罗茨鼓风机每次吸入、排出的风量很大并有突变现象,从而产生较大的噪声,被称之为机械产品的“声老虎”,特别是在高压的情况下尤甚,且风量越大、压力越高、转速越快,则噪声就越大,而现代化大生产又希望罗茨鼓风机能提供更高的压力和更大的风量。为了提高风机性能、降低噪声污染、满足环保要求,文章从噪声源着手,在制造安装罗茨鼓风机消声器方面提出降低噪声的一些方法。

2噪声分析

罗茨鼓风机噪声主要包括机械噪声和气动噪声,而进气口和排气口的气动噪声又包括旋转噪声和涡流噪声。机械噪声主要有齿轮噪声、轴承噪声及管路振动噪声等。旋转噪声是在旋转的叶轮掠过较窄的通道出口处时,沿周向的气动压力与气流速度都有很大的变化,使得周期性吸、排气以及瞬时等容压缩而形成的气流速度与压力脉动,产生的很大气体动力噪声。涡流噪声又称紊流噪声,是由于紊流边界层及其脱离引起气流压力脉动造成的。一方面,叶轮旋转时,表面形成涡流,这些涡流在表面分裂时产生了涡流噪声;另一方面,高压气体通过间隙向低压区泄漏并通过孔口、弯道时也会产生涡流噪声。这些噪声再加上风机进气容积的亥姆霍兹共鸣,就使罗茨鼓风机的噪声达到了令人难以忍受的程度。

3制造精度

精度的提高意味着产品成本的增加,但为了满足所需性能,又不得不提高相应方面的精度。下面就为满足低噪音性能方面提出应提高的精度。

3.1叶轮表面质量及平衡

叶轮表面质量主要取决于材质及加工质量。对于小叶轮,如L21、L23的叶轮,一般选择铸钢或球墨铸铁,并与轴铸成一体,而大叶轮则选择HT200,粗糙度为Ra3.2,在数控机床上加工,取较小的走刀量,可获得较低的粗糙度;转子平衡至少应保证G6.3,好提高到G5.6。

3.2轴承精度

轴承作为易损件,一般的企业都不愿提高其精度使产品成本增加,这样往往得不偿失。因为低精度轴承产生较大的振动和摩擦,且其作为整个机器的装配基准,对整机性能及其它零部件的寿命都有至关重要的影响。轴承精度建议选用6级及以上ISO标准。

3.3齿轮精度

罗茨鼓风机的同步齿轮既作传递动力又起叶轮定位之双重作用,其精度和磨损状况直接影响着叶轮啮合的均匀性和平稳性,齿面粗糙度又是摩擦噪声的主要来源之一。因此,对同步齿轮的精度和耐磨性有较高的要求,齿圈采用45钢锻打后加工,轮齿表面进行高频淬火,硬度HRC40~50,然后精车配合面及精磨齿面,要求齿轮精度应保证在7级以上,建议L8、L9采用组合人字齿,L4、L6采用斜齿轮,L2用直齿。风机安装时在保证叶轮间隙要求的同时,必须保证同步齿轮的小齿侧间隙和接触斑点达到要求。

3.4风道质量

光滑的风道表面能让气流顺利通过,不仅有利于减少损失,而且能大大减少因气流流动受阻而带来的啸叫声,因此,管道内壁应尽量降低粗糙度,减少弯道数量;进出风口不宜处于急变流场,应由方变圆光滑过渡。若系统中有多个管件,如弯头、支管等,则它们之间的距离应拉开5~10倍管径。

4合理选用罗茨鼓风机消声器

加装罗茨鼓风机消声器是降低气流噪声的有效手段,根据罗茨鼓风机噪声频谱,设计了D型阻性折板式消声器,用以降低罗茨鼓风机的进出气噪音,结构见图1和图2。

4.1罗茨鼓风机消声器的特点、性能、结构

罗茨鼓风机消声器设计为阻性折板式,采用折线形声通道、超细玻璃棉吸声结构,图1为D3单通道消声器,图2为D4~D6双通道消声器,其消声量为25~35dB(A),响度降低百分数>80%,压力损失<50mmH2O。

1D3罗茨鼓风机消声器结构简图

 

2D4-D6罗茨鼓风机消声器结构简图

 

注:图1,图2(1、接口法兰部;2、折筒I;3、外圆筒;4、超细玻璃棉;5、隔板;6、折筒Ⅱ)

4.2罗茨鼓风机消声器选用参数表

 

型号规格

适用

流量

(m3/min)

气流

速度

(m/s)

外形尺寸(mm)

法兰尺寸

适用风机

外径D

有效长度LA

安装长度L

内径d

中径d2

外径必

仆中

D3

5-15

8-12

250

1000

1200

125

200

240

 

8$18

I4ILWD

150

225

265

IAZWD

200

280

320

L4HWD

 

D4

 

14-40

 

9-18

 

450

 

1400

 

1700

10

225

265

LAZLWD

200

280

320

L4.3LWD

L6ILD

250

335

375

12-418

L62LD

300

395

440

12.62

L53LD

D5

40-80

15~20

600

1600

1900

200

280

320

8-518

L61LD

250

335

375

12-018

L62TD)

300

395

440

12-022

L6#D、L64LD

350

445

400

R1W

 

D6

 

80-160

 

15~-20

 

800

 

1800

 

2100

300

395

440

12-422

64LD

350

445

490

L81WD

400

495

540

16-022

L82WD

450

550

595

L83WD

500

600

645

202

L84WD

4.3罗茨鼓风机消声器使用说明

(1)选用时需配套,罗茨鼓风机消声器的适用风量不小于风机的额定风量。

(2)用于非配风机时,罗茨鼓风机消声器的气流速度不能超过30m/s。

(3)通过的介质不能含有腐蚀性物质、水汽和油雾;含尘量应小于150mg/m³,使用温度200℃以下,高粉尘场合使用应经滤清器。

(4)安装罗茨鼓风机消声器时必须有稳固的支架,并有防振减振措施,罗茨鼓风机消声器与风机连接处应加弹性垫,同时应注意密封,防止漏声、漏气。

(5)罗茨鼓风机消声器严防雨水、异物进入。

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