三叶罗茨风机、三叶罗茨鼓风机产生噪音主要有两个原因，一种是机械噪声，一种是气动噪声。机械噪音是三叶罗茨风机、三叶罗茨鼓风机运行时各部件碰撞引起的噪音。气动噪音是罗茨风机进风口、出风口气体流动产生的噪音。要想治理噪音就应该按照三叶罗茨风机、三叶罗茨鼓风机噪音产生原因对症下药。
针对机械噪音，三叶罗茨风机、三叶罗茨鼓风机厂家应提高装配精度，增加三叶罗茨风机各部件的润滑度，改造三叶罗茨风机、三叶罗茨鼓风机的结构，增加运动平稳性也是降低三叶罗茨风机噪音的有效办法。针对气动噪音，三叶罗茨风机厂家、三叶罗茨鼓风机厂家可采取辅助手段进行处理，如：安装消声器、加装隔声罩、进行管道包扎等。罗茨鼓风机厂家、山东罗茨鼓风机厂家可根据需要，灵活运用以上办法，达到降低噪音的目的。
罗茨鼓风机具有压头高,风量受阻力影响小,供风稳定的优点。在冶金、化工、机械、水泥、海港等工业部门中广泛应用。但是,罗茨鼓风机在运行中产生强烈噪声,不仅干扰周围环境,而且严重危害操作工人的健康,妨碍车间通讯联系,给生产和安全都带来不利影响。现就罗茨鼓风机的噪声特性、噪声防治途径及典型治理实例简介如下。特性罗茨鼓风机实际上是一个容积式压气机,它是靠一对相互垂直啮合的腰形叶轮,在机壳内高速旋转而输送气体的。罗茨鼓风机在运转中产生的噪声,主要有气流噪声、传动齿轮噪声、电动机噪声和基础振动辐射的固体声。其中,以气流噪声强度最高,危害最大。气流噪声按产生机理分析,主要有两种形式:一种是风机叶片负荷和厚度引起的旋转噪声;另一种是风机叶片附面层分离、旋涡发放、紊流脉动等引起的涡流噪声。旋转噪声是由于风机叶片工作于非粘性的势流中产生的,它形成一系列的谐波频率,其基频一叶片数转数/秒,谐波频率都为基频的整数倍,在频谱分析中显示为一组离散的频率尖峰,因而多为窄带噪声。涡流噪声是一种非稳定的流动噪声,它与流体粘性有关,具有随机的特性,在频谱中示为连续的宽带谱,因而多为宽带噪声。以上这些噪声与声学理论中的单极子、偶极子,四极子的声源辐射有关,即辐射的声功率分别与气流速度的四次方、六次方、八次方成正比。当罗茨鼓风机在一定工况下运转时,高强度噪声会分别从鼓风机进排气口、机壳、管壁及基础等部位辐射出来,如图1所示。据调查,在鼓风机房内,距机壳1米的噪声,约在90105分贝(A>,最高达110分贝(A>(没有鼓风机房,或进气管口就安装在鼓凤机房内者,情况稍有差别)。在实际使用中,罗茨鼓风机的排气口经常是与输气管路连接两封闭的,进气口则是敞开露在空间,所以进气口辐射的噪声显得最强烈,影响也最大。由实测可知,在进气口1米处,噪声级在分贝(A)之间,往往比机体辐射的噪声高出10–25分贝(A)o防治途径防治罗茨鼓风机噪声的途径有下列几个方面:1.在进、排气管路上安装消声器。这是目前防治罗茨鼓风机噪声的关健性措施。如果鼓风机进气口是敞开露在空间的,应该首先在这一部位上安装消声器(输气方向相反,即进气管为封闭管路,排气口敞开,则应先在排气管路上装消声器);如果用气部位也要求降低噪声,就要在进、排气管上各装一个消声器。有的单位在排气管上装有放风管,根据生产需要,有时要排放掉一部分风量,在放空排气时也会辐射很强的噪声,因此,在放空管上还需装一个排气放空消声器。消声器应根据罗茨鼓风机的噪声强度、频谱特性和降噪要求等因素进行设计。好的消声器应具有消声效果好、阻力损失小、体积小、重量轻、加工安装方便等优点。2.机房的声学处理。通过安装消声器,罗茨鼓风机气流噪声被消减后,鼓凤机的机体和电动机辐射的噪声就上升为主要矛盾。解决这部分噪声的方法是,建造有声学处理的风机房,使机组噪声封闭在局部空间传不出来。如选用一砖厚的墙,可隔声50分贝。在墙的内表面和顶棚要用吸声材料饰面,以减小机房内的混响声;对于机房的门、窗缝隙也要密封。如果机房顶部很高或墙面离机组较远,可在靠近罗茨鼓风机的上部或分侧设置吸声屏,也可悬挂吸声作,直接吸收声源辐射的噪声。3.阻尼和隔振处理。风机输气管道通常为24毫米厚,其隔声量有限,再加上受气流冲击和机体振动等激发,管道也会辐射噪声。降低这部分噪声的有效方法是,采取阻尼措施。通常用防振阻尼膏或沥青加油毡等紧嫩在管壁上,以阻尼管壁振动,减少其辐射噪声。鼓风机运转不平衡会引起基础振动,这种振动会沿地板和直立在地板上的墙壁传递,并辐射噪声(通常叫固体声)。对这部分噪声,可通过采取隔
噪声的控制方法是尽力避免和减少噪声源产生的噪声辐射,即尽量减少脉冲力。通常各厂家所采用的噪声控制方法,不仅增加了投资,而且在风机运行过程中会由于消声器等的压力损失而造成能量损失,这对于节约能量是很不利的。因此,改进风机的气动设计、进行风机的最佳选择、采取合适的安装及运行方式是降低罗茨风机噪声的最根本的途径。锦工发现对于离心式和轴流式风机,从结构本身的改进来降低噪声的报道已有很多,并取得了较大的成效,但对罗茨风机的报道却很少见。为此,锦工风机科研人员对罗茨风机降低噪声的根本途径又作了一些深入研究。
由上篇文章风机噪声产生的机理分析可知,当工作轮旋转时,叶片出口区内气流具有很大的不均匀性,这种不均匀性气流周期地作用于周围介质,产生压力脉动而形成噪声。且气流的不均匀性愈强,噪声愈大。将罗茨风机转子直叶叶轮改为扭叶叶轮,能改善排气的不均匀性,因而能降低噪声。
把机壳内圆周面出风口做成与叶轮顶端素线成一定大小的夹角气流沿工作轮出口圆周方向的不均匀性,产生了随时间变化的压力脉动,反过来,它又影响叶轮中气流的脉动,产生噪声。把机壳内圆周面出风口做成与叶轮顶端素线成一定大小的夹角,能改善气流的不均匀性,从而降低罗茨风机的噪声。此方法对于二叶叶轮因几何尺寸大小会受到限制,而对于三叶叶轮则完全可以办到。
将二叶叶轮改为三叶叶轮,增加了罗茨风机转子的头数,同样能改善风机排气的不均匀性,因此可以降低噪声。将二叶叶轮改为三叶叶轮,其关键是确定三叶叶轮渐开线叶轮的径距比(K=D/A,其中D为叶轮直径,A为两叶轮中心距)。经过改造后的罗茨风机具有气流脉动小、噪音低等优良性能,目前已为各罗茨鼓风机厂家所关注。
罗茨风机的噪声不仅靠改进设计来控制,对于给定的任务,可以用优化风机型式和尺寸,以及合理安装和运行来降低风机的噪声。
在实际管网系统中,为了保证低的噪声,应选择最佳的风机型式和尺寸,进行正确的安装,保持合理的运行。大多数风机的最小声功率和最佳效率与所对应的工况点是吻合的,这样,合理的风机选择无论从降噪还是从经济上都会得到收益;叶轮顶端圆周速度应尽可能地低;尽可能地保证风机进口处气流的均匀;风机与管网的匹配不仅要从气动的观点,而且也要从声学的观点来考虑;通过合理选择风机直径、速度及叶片数,使叶片通过频率噪声的辐射效率最小。
风机的声功率级或A声级,随着流量和压力的增大而增大,安装时应尽量减少不必要的阻力损失。在流道中及叶轮前尽量避免障碍物产生的尾迹吸入到叶轮中而产生噪声。消声器的安装应与叶轮保持一定的安装距离,以避免对叶轮产生影响。
由于多数风机是在变工况下运行的,风机的风量和风压都要根据管网的需要进行调节,因而调节方式应尽量采用变转速等产生附加噪声小的高效调节系统(如变频调速)。
1、采用消声、隔声、吸声、隔振等方法,虽能取得一定的噪声综合治理成效,但只是从传播途径上采取了措施,增加了投资,对于节约能源也不利。
2、为了使噪声得到更有效的控制,需从声源上根本解决问题,即选择最佳设计,提高制造精度和装配质量,选用合理的调节方式,并采取有效的减振措施,才能取得令人满意的降噪效果。
3、将罗茨风机的叶轮做成扭叶叶轮、把机壳内圆周面出风口做成与叶轮顶端素线成一定大小的夹角以及将二叶叶轮改为三叶叶轮等,均可以降低罗茨风机的噪声。
4、应继续进行罗茨风机噪声的理论研究,较精确地预估噪声级,在风机的气流和结构参数与气动噪声级之间建立起数学关系式。这样,就可在风机的设计阶段利用这些关系式,与气动计算一起进行寻找最小噪声和最佳气动性能的方案,从而在根本上降低风机本身的噪声。
5、进行风机噪声的测量,建立起相应的数据库。利用这些数据库,产生经验性设计准则和预示风机噪声的数学模型,并估算风机的平均性能,从而在满足用户的流量、压力要求的情况下,从降低噪声的角度合理地选择风机。
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罗茨鼓风机噪声如何处理？今天锦工风机以实际案例给大家进行解读：某煤气公司的鼓风机房内有两台相同的罗茨鼓风机，正常情况下两台同时工作。其技术规格为：流量175.4m3/min，出口静压力为50kPa，功率为210kW，输送介质为低压空气，形式为水冷式。经测量，机房内两台设备相距1m，两台鼓风机的进气噪声高达102dB，即使在机房门口仍有86dB，严重干扰了厂区和机房内的生产，也对厂区附近的居民小区有较大影响。为此，需要予以治理。
罗茨鼓风机属容积回转鼓风机，其利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机，运转时产生噪声的原因主要有：
①气体在管道输送过程中由于管道横截面积变化所引起的气流脉动噪声；
②风机叶轮在转动过程中由于容积空间变化将产生压力脉动，从而引起流量脉动噪声；
③进气口面积突变所导致的高低压气体撞击所引起的气流脉动噪声；
④高速气体与叶轮和壳体的接触噪声；
⑤齿轮啮合过程中由于齿型误差所引起的振动噪声；
⑥因轴承制造精度差所引起的噪声；
⑦叶轮由于受力不均引起的轴承振动噪声；
⑧叶轮啮合过程由于转子制造误差所引起的撞击噪声。
其中，空气动力性噪声占主导地位，危害也最大，是噪声控制过程中需要重点考虑的。空气动力性噪声按产生机理分析，主要有两种形式：一种是风机叶片负荷和厚度引起的旋转噪声；另一种是风机叶片附面层分离、旋涡发放、紊流脉动等引起的涡流噪声。旋转噪声是由于风机叶片工作于非黏性的势流中产生的，其频谱常呈低中频性，伴有一组离散的频率尖峰；而涡流噪声则取决于风机叶轮的形状以及气流相对于机体的流速及流体黏性，产生连续频谱的高频噪声。频率越高，噪声指向性越强。不同的风机参数，有着不同的频谱。风机噪声频谱特性：＜500Hz为低频噪声，500～1000Hz为中频噪声，＞1000Hz为高频噪声。
罗茨鼓风机的噪声强度及频谱特性既与风机的工作静压大小有关，又与风机的流量、转速有关。如随着流量的增大，噪声也相应升高，其中高频噪声的增大尤为显著。
针对罗茨鼓风机噪声产生的特点，对其噪声的控制，主要是采用隔声、消声、吸声及包裹等技术，具体措施为安装消声器，建立隔声罩，采用软管和连接，管道包扎，粘贴吸声材料，风机表面喷涂阻尼材料，采用隔声门窗等。
1、隔声降噪
为了保证机组正常运转和维修方便，在原机房内基本设施不变的情况下，在适当的部位配套隔音罩。从结构上，隔声罩有单层和双层两种结构形式。单层隔声罩的构件由罩板、阻尼材料、吸声层及护面层组合而成，其隔声量一般可达20～30dB。双层隔声罩是在两个单层构件中间夹有一定厚度的空气层，其隔声效果比单层隔声罩要好。本隔声罩采用单层结构。本隔声罩采用整体结构，隔音罩外壁材料选用2mm厚的冷轧钢板，设有能敞开的小门及玻璃观察窗。
拼缝及门窗是隔声的薄弱环节，应尽量将数量控制到最少，尺寸控制到最小。本隔声罩采用了一个门，并采用密封金属门代替木门，且在接缝处垫衬橡胶条密封。隔声罩内不安装吸声材料，罩内辐射噪声的声能就会不断积聚，导致最后辐射噪声与从隔声罩内透射的声能相等，隔声罩就会失去隔声作用，因此，隔声罩内部必须安装吸声材料，设计中选用密度30～35kg/m3，厚为100mm的超细棉，再以玻璃布及1mm穿孔钢板为覆盖层，使机房内的噪声传播强度相应减弱。
2、吸声隔噪
机房密封的结果虽然防止了噪声外传，但由于原机房室内墙面平均吸声系数很低，因此，加剧了声波在室内的反射混响。为了减小混响声，在节约资金的前提下，在机房值班室四周墙壁和顶部加上6cm厚的微孔泡沫材料；墙壁与风道间隙填充毛毡，吸收鼓风机的辐射噪音，并进行了自然通风处理，安装了换气扇，保持值班室有足够的新鲜空气对流。
3、消声隔噪
装设消声器是控制风机噪声的主要途径。消声器是一种既允许气体通过，又能衰减或阻碍噪声传播的装置，可以大大减弱进、出风口辐射出来的噪音。采用消声器控制气体动力性噪声，既简便又有效。通常，在鼓风机进气口或排气管路中安装消声器，可以大幅度地降低从进气口辐射或管路中传播的噪声。但市场提供的消声器以阻性的为多，仅适用于杂质少、无水雾和油雾的空气消声。该公司罗茨鼓风机输送的介质为半水煤气，其中含有煤焦油，易引起吸声孔的堵塞，故市售消声器不能用于该风机的消声。为了达到较好的消声效果，所选用的消声器必须满足以下要求：具有良好的消声性能；阻力小，安装消声器后增加的阻力不影响罗茨鼓风机的工作效率，保证排气通畅；根据现场情况，采用立式消声器，直径不大于1100mm，总长度不能超过2m。罗茨鼓风机厂家
按以上要求，采用简易阻抗复合型消声器，其结构要点如下：
①由于吸声材料易被煤焦油、煤尘堵塞，因此，设计成内腔无吸声材料；
②在保证一定通道截面积的情况下，气体分多通道进入，计算每个通道的共振器的小孔孔径、板厚、腔深以达到消除不同频率噪声的目的；
③引入阻性折板，将一条共振腔大角度相折连接，这样可增加声波在消声器通道内的反射次数，改善其声学性能，增强消声效果；
④为消除高、中频噪声，在消声器四周的共振腔内装填吸声材料；为减少噪声辐射，在消声器外围设置空腔。
安装试运行后，经测定，上述排气消声器有效地控制了机房排气管内的辐射噪声。
4、隔振
振动是噪声的主要来源，鼓风机的振动会产生低频噪声，因此，减轻机器振动是控制噪声的治本办法。为此，罗茨鼓风机的外壳材料选用了铸铁，用以增加其自重与外壳厚度，减小自振。在鼓风机进、出气口设置柔性波纹管减震接头，降低由鼓风机振动而传递到风道上的噪声，同时在罗茨鼓风机基础下部加设减振器。
5、包裹
室外出风管大多设在地面上，运行中噪声很大。为降低噪声，可将出风管全部设在地面以下，利用土层吸音，也可用隔音材料将管道包覆。根据本地的实际情况，采用了将管道包覆的办法来达到保温、消音的目的。
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