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羅茨鼓風(fēng)機(jī)每次吸入、排出的風(fēng)量很大并有突變現(xiàn)象,從而產(chǎn)生較大的噪聲,被稱之為機(jī)械產(chǎn)品的“聲老虎”,特別是在高壓的情況下尤甚,且風(fēng)量越大、壓力越高、轉(zhuǎn)速越快,則噪聲就越大,而現(xiàn)代化大生產(chǎn)又希望羅茨鼓風(fēng)機(jī)能提供更高的壓力和更大的風(fēng)量。為了提高風(fēng)機(jī)性能、降低噪聲污染、滿足環(huán)保要求,工程師們想盡了各種對(duì)策。本文從噪聲源著手,在設(shè)計(jì)與制造方面提出降低噪聲的一些方法。公司網(wǎng)站www.fengjix.com
2 噪聲分析
羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲主要包括機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲,而氣動(dòng)噪聲又包括旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。機(jī)械噪聲主要有齒輪噪聲、軸承噪聲及管路振動(dòng)噪聲等。旋轉(zhuǎn)噪聲是在旋轉(zhuǎn)的葉輪掠過較窄的通道出口處時(shí),沿周向的氣動(dòng)壓力與氣流速度都有很大的變化,使得周期性吸、排氣以及瞬時(shí)等容壓縮而形成的氣流速度與壓力脈動(dòng),產(chǎn)生的很大氣體動(dòng)力噪聲(見圖1) 。渦流噪聲又稱紊流噪聲,是由于紊流邊界層及其脫離引起氣流壓力脈動(dòng)造成的。一方面,葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),表面形成渦流,這些渦流在表面分裂時(shí)產(chǎn)生了渦流噪聲;另一方面,高壓氣體通過間隙向低壓區(qū)泄漏并通過孔口、彎道時(shí)也會(huì)產(chǎn)生渦流噪聲。這些噪聲再加上風(fēng)機(jī)進(jìn)氣容積的亥姆霍茲共鳴,就使羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲達(dá)到了令人難以忍受的程度。
設(shè)計(jì)回流孔
在機(jī)殼出風(fēng)端未過轉(zhuǎn)子中心處開一定的U形條孔,可以減輕出風(fēng)口端的壓力爆發(fā),在葉輪與機(jī)殼、墻板所形成的容腔即將進(jìn)入密閉狀態(tài)時(shí),使出風(fēng)口的高壓氣體有少量部分能回流入容腔,并使容腔與出風(fēng)口氣室形成一定的壓力平衡。同時(shí),當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),容腔體積變小,壓力增加,又可使得密閉容腔在大量排出氣體前能通過回流孔預(yù)排,這樣既可減少“死角”氣體的渦流噪聲,又可減少排氣時(shí)由于壓力過于釋放造成的沖擊噪聲(見圖2) 。這也是目前國(guó)內(nèi)正在不斷研制的“逆流冷卻”技術(shù)。進(jìn)氣回流孔的孔道應(yīng)與“死角”相連,且出口方向應(yīng)與排氣方向一致;孔的尺寸也不宜過大,一般取10——15mm ,且夾角δ也應(yīng)小于20
