基于通風(fēng)機(jī)噪聲和振動(dòng)的控制探討！
通風(fēng)機(jī)的噪聲不但影響車(chē)間工作環(huán)境，而且也降低風(fēng)機(jī)性能和效率。本文主要針對(duì)通風(fēng)機(jī)噪聲和振動(dòng)的控制進(jìn)行了探討，僅供參考。
通風(fēng)機(jī)被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、煤礦開(kāi)采、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備的冷卻和通風(fēng)，具有良好的應(yīng)用前景和應(yīng)用價(jià)值。但是通風(fēng)機(jī)在實(shí)際的使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)噪聲和震動(dòng)的現(xiàn)象，會(huì)影響通風(fēng)機(jī)的工作質(zhì)量，還會(huì)造成噪聲污染。因此，需要加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)機(jī)的研究和分析，明確產(chǎn)生噪聲和震動(dòng)的原因，并結(jié)合通風(fēng)機(jī)安裝的現(xiàn)狀，提出合理的控制措施，提高通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用效率，充分發(fā)揮通風(fēng)機(jī)的功能。
一、通風(fēng)設(shè)備的安裝現(xiàn)狀
常用通風(fēng)設(shè)備中的通風(fēng)機(jī)，其安裝方法有多種，一是將風(fēng)機(jī)用地腳螺栓緊固在地板上，依靠結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量來(lái)控制裝置的振動(dòng)和噪聲；二是將通風(fēng)機(jī)用地腳螺栓聯(lián)接到混凝土地基上，通過(guò)混凝土地基來(lái)減少部分振動(dòng)；還有一些其他方法，如在通風(fēng)機(jī)與固定地板間增加一軟木材料進(jìn)行吸振，以減少噪聲，或用磚砌成隔音室，將通風(fēng)機(jī)封閉起來(lái)等。這些方法的局限性是地板的衰減能力不足以控制通風(fēng)機(jī)的噪音，封閉通風(fēng)機(jī)會(huì)使通風(fēng)機(jī)的噪音水平局部增加。而噪聲是在頻譜的低頻端，故不可能改善的比外圍更好。通風(fēng)機(jī)被剛性地連接在隔音室內(nèi)的基礎(chǔ)上，這樣噪聲直接傳到室內(nèi)結(jié)構(gòu)上并輻射于裝置室內(nèi)，使隔聲效果降低；同時(shí)也存在著隔聲罩的某些部分會(huì)和噪聲的分量諧振并把他們放大，因此實(shí)際效果很不理想。
二、風(fēng)機(jī)噪聲分類(lèi)
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離散噪聲
離散噪聲是由于葉片周?chē)粚?duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)與葉片旋轉(zhuǎn)所形成的周向不均流場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生的噪聲。它與葉輪的轉(zhuǎn)速有關(guān)，特別在高速、低負(fù)荷情況下，這種噪聲尤為突出。主要體現(xiàn)以下幾方面：
?、賮?lái)流引起的進(jìn)氣干擾的噪聲。由于進(jìn)風(fēng)口前裝有前導(dǎo)葉或金屬網(wǎng)罩而產(chǎn)生的進(jìn)氣干涉噪聲，在這種情況下，當(dāng)工作輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)葉周期性地承受前面靜葉排出不均勻氣流，導(dǎo)致氣流作用在動(dòng)葉上的力周期性脈動(dòng)而產(chǎn)生噪聲；
?、谌~片在不光滑或不對(duì)稱(chēng)機(jī)殼中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)頻率噪聲。由于機(jī)殼內(nèi)壁形成所必需的條件是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)，否則氣流流動(dòng)狀態(tài)將不再與軸線完全對(duì)稱(chēng)，也就是說(shuō)周向的圓周速度不再是常數(shù)，所以氣流便會(huì)產(chǎn)生旋流動(dòng)；
③出口蝸舌的存在而產(chǎn)生的出口干涉噪聲。在葉片出口處沿著工作輪圓周，由于存在尾跡，氣流的速度和壓力都不均勻，這種不均勻的氣流作用在蝸殼上，形成了壓力隨時(shí)間的脈動(dòng)。
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寬頻噪聲
渦流噪聲主要是由于氣流流經(jīng)葉片時(shí)產(chǎn)生紊流附面層及漩渦與漩渦分裂脫體，而引起葉片上壓力脈動(dòng)所造成的渦流噪聲。產(chǎn)生的原因主要體現(xiàn)在以下幾方面：
?、贇饬髁鹘?jīng)葉片、前盤(pán)、后盤(pán)的內(nèi)外表面，流經(jīng)蝸殼內(nèi)表面及局部表面，氣流紊亂引起的壓力脈動(dòng)產(chǎn)生噪聲；
?、跉饬髁鹘?jīng)葉片前后盤(pán)的內(nèi)外表面及蝸殼表面時(shí)，由于附面層發(fā)展到一定程度會(huì)產(chǎn)生渦流脫離，脫離渦流將造成較大的脈動(dòng)。在低雷諾數(shù)下，周期性渦流的脫離將導(dǎo)致相應(yīng)環(huán)量的改變，也使物體上的氣流作用力產(chǎn)生變化；
?、郛?dāng)具有一定紊流度的氣流流向葉片時(shí)，葉片前緣各點(diǎn)沖角大小將取決于氣流平均速度和瞬時(shí)擾動(dòng)速度，在紊流晴況下擾動(dòng)速度是無(wú)規(guī)律地變化的，因而也使沖角發(fā)生無(wú)規(guī)律的變化，導(dǎo)致升力的無(wú)規(guī)律脈動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。
三、通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生噪聲與振動(dòng)的原因
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噪聲產(chǎn)生的原因
通風(fēng)機(jī)在實(shí)際的使用過(guò)程中，會(huì)造成噪聲的產(chǎn)生，影響通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用質(zhì)量。造成通風(fēng)機(jī)的噪聲的原因如下：
?、倏諝鈩?dòng)力性噪聲，所謂空氣動(dòng)力性噪聲就是通風(fēng)機(jī)內(nèi)部的氣體發(fā)生振動(dòng)，導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生，可以將空氣動(dòng)力性噪聲分為，沖擊噪聲和渦流噪聲。其中沖擊噪聲會(huì)隨著壓力變化而變化，壓力越大，沖擊噪聲越大。渦流噪聲受到渦流的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)影響，變化頻繁。
?、跈C(jī)械性噪聲，機(jī)械性噪聲主要是由于通風(fēng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)件運(yùn)作過(guò)程中，相互之間發(fā)生碰撞和摩擦等，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械性噪聲的產(chǎn)生。
?、蹆烧呦嗷プ饔卯a(chǎn)生的噪聲，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，氣體會(huì)與管道發(fā)生沖擊和渦流，導(dǎo)致噪聲的增加。而且，通風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)作過(guò)程中，主軸帶動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)等裝置的運(yùn)作，也會(huì)導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生。
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通風(fēng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的原因
造成通風(fēng)機(jī)振動(dòng)的原因有多種，其中造成通風(fēng)機(jī)振動(dòng)的原因有：
①通風(fēng)機(jī)的固定不牢固，地腳螺母出現(xiàn)松動(dòng)，使得通風(fēng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象。
②通風(fēng)機(jī)的相關(guān)零件受到附著物的影響，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)葉的平衡受到影響，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)發(fā)生振動(dòng)。
③通風(fēng)機(jī)的風(fēng)管變形，使得通風(fēng)機(jī)受到較強(qiáng)的外力，使得風(fēng)機(jī)發(fā)生變形，導(dǎo)致振動(dòng)的產(chǎn)生。而且，風(fēng)管本身也會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)整體振動(dòng)。
?、芡L(fēng)機(jī)內(nèi)部零件之間相互摩擦，如風(fēng)機(jī)及電機(jī)軸承磨損，都會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)發(fā)生振動(dòng)。如果風(fēng)機(jī)與電機(jī)之間的傳動(dòng)軸出現(xiàn)偏差，也會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象。
四、通風(fēng)機(jī)噪聲和振動(dòng)的控制
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通風(fēng)機(jī)噪聲控制
①隔聲罩的應(yīng)用。通過(guò)隔聲罩的使用，可以最大限度的降低通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)控制噪聲的目的。隔聲罩是現(xiàn)階段，通風(fēng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制的重要措施。首先隔聲罩的應(yīng)用，需要將通風(fēng)機(jī)預(yù)先通風(fēng)機(jī)安裝在一個(gè)具有撓性支撐的底板之上，并合理的對(duì)隔聲罩進(jìn)行安裝。其次隔聲罩是具有吸附振動(dòng)的能力，主要是通過(guò)吸附振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)降低噪聲的目的。隔聲罩是由罩板、阻尼涂料和吸聲層構(gòu)成。最后通過(guò)隔聲罩的使用，能夠最大限度的降低通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)噪聲的控制。在隔聲罩底板穿孔處預(yù)先焊一鋼箍，在鋼箍?jī)?nèi)放置一封閉式聚氨脂泡沫，其外徑應(yīng)略大于鋼箍?jī)?nèi)徑，以便在安裝時(shí)緊固在鋼箍上，內(nèi)徑應(yīng)與撓性聯(lián)接件支座的外徑相同，裝配時(shí)先將封閉式聚氨脂泡沫塑料裝在鋼箍?jī)?nèi)，再將隔聲罩裝在通風(fēng)機(jī)撓性聯(lián)接件支座上，隔聲罩的開(kāi)孔處因被密封而避免了噪聲的泄漏。采用該裝置時(shí)首先應(yīng)注意隔聲罩把附加的自由度引入通風(fēng)機(jī)隔離系統(tǒng)后，使該裝置變的復(fù)雜化，由于變量較多，在設(shè)計(jì)時(shí)工作量將增大，同時(shí)，由于該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造時(shí)成本將增加，在確保強(qiáng)度及剛度要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用碳鋼板或有機(jī)材料降低制造成本。其次在通風(fēng)機(jī)聯(lián)接的管路接頭處要采用附加的撓性接頭，以阻止通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)傳遞。
?、诟袈曆b置的使用結(jié)合通風(fēng)機(jī)的大小和使用情況，合理的對(duì)隔聲門(mén)、隔聲窗等設(shè)施進(jìn)行應(yīng)用，通風(fēng)機(jī)風(fēng)管合理的進(jìn)行消聲處理，降低噪聲的產(chǎn)生。
?、劢档屯L(fēng)機(jī)的噪聲源針對(duì)噪聲風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因，在確保通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，控制風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉的轉(zhuǎn)速，降低沖擊噪聲和渦流噪聲的產(chǎn)生。科學(xué)的對(duì)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行選擇，降低通風(fēng)機(jī)的噪聲。
④在風(fēng)機(jī)殼體上加隔聲包覆層。
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通風(fēng)機(jī)振動(dòng)的控制
?、偌訌?qiáng)對(duì)通風(fēng)機(jī)的檢查檢驗(yàn)工作，確保通風(fēng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)件沒(méi)有出現(xiàn)損失，如果通風(fēng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)損壞，需要及時(shí)更換零件，排除因內(nèi)部構(gòu)件損壞造成的通風(fēng)機(jī)振動(dòng)。還需要加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)及電機(jī)之間的潤(rùn)滑，降低二者之間的摩擦，從而有效的對(duì)通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)進(jìn)行控制。
?、跈z測(cè)通風(fēng)機(jī)的固定是否發(fā)生松動(dòng)，著重對(duì)地腳螺栓進(jìn)行檢查，如果地腳螺母出現(xiàn)松動(dòng)，需要及時(shí)進(jìn)行螺母的加固，降低通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)。
?、奂訌?qiáng)對(duì)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)管檢測(cè)，如果風(fēng)管發(fā)生振動(dòng)和變形，需要及時(shí)的加固和更換，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)控制。
通風(fēng)機(jī)是通過(guò)機(jī)械作用力，實(shí)現(xiàn)氣體加壓排運(yùn)的重要設(shè)備，具有極其廣泛的應(yīng)用能力和應(yīng)用前景。但是通風(fēng)機(jī)在實(shí)際的使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)噪聲和振動(dòng)的現(xiàn)象，針對(duì)通風(fēng)機(jī)和振動(dòng)產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際情況，提出合理的通風(fēng)機(jī)噪聲和振動(dòng)的控制措施，有效的提高通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行水平，提高通風(fēng)機(jī)的工作質(zhì)量。
