1 概述及组成
离心风机属于叶轮机械的一种,广泛应用于能源、环境、航空等各个领域,是工农业生产中主要耗能设备之一。离心式通风机是除尘通风系统中四大件之一, 是一种比较精密的运转机械,依靠叶轮的转动在风机内部形成负压,将外界气体吸入并经叶轮流道和蜗壳排出风机。
离心式通风机主要由机壳、 叶轮、 机轴、 集流器、 排气口、 轴承箱体、联轴器、 皮带轮及底座等部件组成。
2 噪声机理
风机运转产生的噪声主要包括空气动力噪声、机械噪声及气体和固体弹性系统相互作用产生的气固耦合噪声。其中,空气动力噪声约占45%,机械噪声约占30%,气固耦合噪声约占25%。 三种噪声产生的机理各不相同。
3 降噪方法
1、增加叶栅的气动力载荷:
离心式通风机
在得到同样的风龟和风压的情况下,增大离心通风机叶栅的气动力载荷,可降低风机叶片的圆周速度,从而达到降低噪声的目的。
2、增加蜗舌前端半径:
适当选取蜗舌前端半径可以有效地降低离心风机的旋转噪 声。当蜗舌半径比由r/R=0.01增加到0.2时,最大噪声下降值为6dB。与蜗舌间隙相比,蜗舌前端半径对于叶片通过频率的影响要小得多。
3、增加叶轮外缘与蜗舌的间隙:
降噪原理如下:(1)由于叶片尾迹的存在,在非常接近于叶轮出口处的周向速度分布,会有最大最小值的形成。在这一区域放置蜗舌将产生强的压力脉动,因而形成了叶片通过频率和其谐波的有效声辐射。当加大叶缘与蜗舌间的距离时,轴向速度分布变得较为平滑, 在蜗舌处的压力脉动的幅值也会减少。(2)蜗舌接近叶轮将周期性地阻塞两叶片间的流动。不稳定的流动建立起不稳定的叶片力,这种力是叶轮产生离散噪音的一个原因。
4、双进口或双列叶片叶轮的叶片错开布置:
双进口风机常常由两半组成,两者分开制造,一起安装。如果风机—侧半边叶片的位置在另一侧半边两叶片之间,沿着蜗舌所产生的压力是异相位的,因此可以降低叶片产生的噪声。错开布置的双列叶片叶轮的叶片减噪是基于蜗舌处压力局部抵消的原理,与倾斜蜗舌降噪原理相同。错开布置叶片适用于小型风机,对于大型焊接式风机,这种设计方案由于焊接时叶轮后盘上易产生热应力和热变形而不推荐采用。
5、倾斜蜗舌:
通风机蜗舌的边缘,一般都平行于轴。这样,从叶轮流出的周向不均匀气流,就会同时作用在蜗舌上,使蜗舌受到很大的脉冲力。如果使叶片出气边或蜗舌边缘线与轴线倾斜,就会使作用在蜗舌上的脉冲气流相位错开减小蜗舌上的脉冲力,使风机的旋转噪声大为下降。蜗舌的倾斜角度最好是两个叶片出来的气流同时作用在蜗舌上,这样,减噪效果比较好。蜗舌倾斜的方向应是向后盖板侧升高。
6、在风机出气口管道上安装消声器:
在风机噪声中,进、出气口辐射的空气动力性噪声强度最大, 所以,在风机进、出口安装消声器是抑制通风机噪声的最有效的措施。目前应用的消声器种类较多,且各类消声器在消声降噪上的特性和对通风机气功特性的影响程度各不相同。
7、在蜗壳内设置挡流圈:
为了减小涡流区,增加风机进口集流器与叶轮人口边间的密封效果,可在蜗壳中设置挡流圈。这是因为,中、低压离心风机的蜗壳宽度与叶轮出口宽度一般较大,气流自叶轮进入蜗壳的扩压度变大。在叶轮前盘外侧与蜗壳间产生大尺度旋涡,使涡流噪声变大,效率变低。但蜗壳宽度又不宜过小,否则将增大蜗壳的张开度,使蜗壳出口端面长度比过大,给后面的管路连接带来困难。
[2]
4 通风机减震
通风机减震的方法是把通风机安装在减振台座上, 在台座与楼板或基础之间安装减振器或减振衬, 从而起到
离心式通风机
减振的作用。(1) 常见的减振台座的形式:
①钢筋混凝土台座。 它是用型钢作框架, 并在框架内布置钢筋, 再浇混凝土制成。 这种台座的重量大, 台座振动小, 运行比较平稳, 但制作不太方便。
②型钢台座。 多数是用槽钢焊接或螺栓连接制成。 型钢台座的重量较轻, 制作安装方便应用较普遍。 但台座的振动较大。
(2) 常见的减振器及其安装:
常见的减振器有橡胶减震器和弹簧减震器。前者可制成圆形或方形, 后者减震效果好, 坚固耐用, 但加工太复杂, 费用昂贵。 安装时除了要求地面平整外, 应按设计要求选择和布置减震器。 注意各组减振器承受载荷后的压缩量或受力应均匀, 不得偏心。 否则, 应根据实际情况进行移动和调整。
[3]
5 使用维护
离心式通风机安装后, 只有在它的设备完全正常的情况下方可启动运转。 为了确保风机的正常运转性能满足要求, 预防事故发生, 延长设备使用寿命。 此外还需注意以下问题:
(1) 风机的旋转方向应与风机铭牌上所注旋向保持一致。
(2) 在风机的进风口管道上加装调节阀。 在开车前, 将其关闭, 待风机运转起来后, 再将其慢慢打开, 直致达到规定工况, 并检测电机电流。
(3) 随时检查风机的运转情况, 如发现不正常的现象, 应及时查明原因, 进行停机检修。
(4) 根据使用的具体情况定期清除风机及管道内部的粉尘、 污垢等杂质, 并防止锈蚀。
(5) 随时观测轴承的温升及润滑情况, 保持油窗干净透亮。
(6) 风机所用的润滑油应该定期更换, 特别是每次拆修后。
(7) 建立必要的管理制度, 制订出安全操作规程, 制定设备保养细则。 通风机的日常检修应有专人负责, 并做好日常维护保养记录。