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羅茨鼓風機每次吸入、排出的風量很大并有突變現象,從而產生較大的噪聲,被稱之為機械產品的“聲老虎”,特別是在高壓的情況下尤甚,且風量越大、壓力越高、轉速越快,則噪聲就越大,而現代化大生產又希望羅茨鼓風機能提供更高的壓力和更大的風量。為了提高風機性能、降低噪聲污染、滿足環保要求,工程師們想盡了各種對策。本文從噪聲源著手,在設計與制造方面提出降低噪聲的一些方法。公司網站www.fengjix.com
2 噪聲分析
羅茨鼓風機噪聲主要包括機械噪聲和氣動噪聲,而氣動噪聲又包括旋轉噪聲和渦流噪聲。機械噪聲主要有齒輪噪聲、軸承噪聲及管路振動噪聲等。旋轉噪聲是在旋轉的葉輪掠過較窄的通道出口處時,沿周向的氣動壓力與氣流速度都有很大的變化,使得周期性吸、排氣以及瞬時等容壓縮而形成的氣流速度與壓力脈動,產生的很大氣體動力噪聲(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造成的。一方面,葉輪旋轉時,表面形成渦流,這些渦流在表面分裂時產生了渦流噪聲;另一方面,高壓氣體通過間隙向低壓區泄漏并通過孔口、彎道時也會產生渦流噪聲。這些噪聲再加上風機進氣容積的亥姆霍茲共鳴,就使羅茨鼓風機的噪聲達到了令人難以忍受的程度。
設計回流孔
在機殼出風端未過轉子中心處開一定的U形條孔,可以減輕出風口端的壓力爆發,在葉輪與機殼、墻板所形成的容腔即將進入密閉狀態時,使出風口的高壓氣體有少量部分能回流入容腔,并使容腔與出風口氣室形成一定的壓力平衡。同時,當葉輪繼續旋轉時,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排,這樣既可減少“死角”氣體的渦流噪聲,又可減少排氣時由于壓力過于釋放造成的沖擊噪聲(見圖2) 。這也是目前國內正在不斷研制的“逆流冷卻”技術。進氣回流孔的孔道應與“死角”相連,且出口方向應與排氣方向一致;孔的尺寸也不宜過大,一般取10——15mm ,且夾角δ也應小于20
