探讨鼓风机噪音现象及解决对策

（浙江上风高科专风实业股份有限公司，浙江绍兴 312300）

0.引言

鼓风机给工业生产带来了巨大经济效益的同时也造成了严重的噪音污染，生产过程中运行的鼓风机产生的噪音很容易使附近居民的正常生活受到影响，同时会使周边的生态环境受到严重污染。因此相关部门在生态管理中纳入了鼓风机噪音控制，防止噪声对人类生活和生产继续造成严重影响，对此本文针对鼓风机的噪音现象和解决对策进行探究。

1.离心式鼓风机的降噪措施

1.1 建立隔声罩

如果各大企业在实力生产过程中对消声器过于依赖则很难将噪音消除，鼓风机使用消声器只能降低10dB～20dB的噪音，其他部位产生的噪音会从各个位置中辐射出来。因此如果想要将噪音综合消除必须将隔声罩建立在消声器上，在密闭罩内控制鼓风机的整体机组同时在此基础上将隔振器增加，这样鼓风机通过消声器向密闭罩内吸入外界的新鲜空气，加强罩内排出热气流，可将噪音污染最大限度的消除。注意隔音房和隔声罩一定要选择使用拥有良好隔音效果的材料，同时要封闭处理。鼓风机厂房的门窗通常可选用建筑用钢筋、混凝土、木板、土制砖等隔音效果好的材料。或是按照叶片均匀分布叶轮旋转噪音的频率计算法改造鼓风机的内部结构将扇叶打孔、增加扇叶和叶轮高度、窝舌的间隙等，均能够对离心式鼓风机的噪音等级进行有效控制。

1.2 安装消声器

安装鼓风机时可将消声器安装在鼓风机的出气和进气口、或是安装在出气和进气管道，这样可将噪音对环境的污染从源头上消除。例如煤矿生产过程中会使用各种类型的鼓风机，这样也会产生类型不同的噪音，煤矿企业可将大量消声器安装在各大鼓风机的排气口和进气口，利用复合式消声器将机械整体受到气压、气流和容积的危害有效降低，从源头上扼杀噪音。或是使用阻尼材料削弱处理初期和进气口产生的噪音，该方法是将一部分拥有较大内摩擦的材料覆盖在鼓风机壳的外部和内壳管壁内，利用这些材料吸收消耗机壳和管壁的振动，然后转化为热量消耗掉，从而对噪音进行控制。拥有较大弹性的软橡胶道路、铺设使用的沥青、天然高分子材料等是经常使用的阻尼材料。

1.3 加强风机房改造

当前国内已有的厂房已无法将社会生产需求满足，为了将噪音对周边环境的污染有效控制，相关部门应当改造原先的厂房，按照生产需求将专用鼓房机房设计出来。注意在改造期间应当选择使用拥有良好隔音效果的新型防噪音材料，如防噪音管道、吸音材料等，同时对厂房的门窗做好隔音技术设计，加强厂房墙体缝隙填充和厚度建设，对每道施工流程严格控制才能使噪音传播有效消除。鼓风机运作不平衡产生的振动可使用隔震降噪法，由于这种振动会传到地面再通过地基传导到墙壁等部位，将隔振设施铺设在墙壁等部位，能够将振动导致的噪音有效减少，通常隔振装置可选用有较高弹性系数的弹簧所做的橡胶减震器、支撑装置等，橡胶、软木、高分子纤维等是经常使用的材料[1]。最后对于不适合整个铺设新材料的厂房还要将防固体传声装置和吸音体悬挂在厂房内部，使各种形式传播的噪音有效减少。如选用多孔性质的吸声装置，当小孔内传入声音时会转化声波为内能使其散发掉。可选用的材料有毡子，泡沫等。

2.罗茨鼓风机噪音的降低措施

2.1 精度制造

罗茨鼓风机的叶轮表面质量高低会受到加工及材料质量的直接影响，大叶轮通常会选择Ra3.2、HT200，小叶轮通常选择钢或球墨铸铁并和轴铸成一体。转子平衡最低限度应当确保在G6.3[2]，如果能够提高到G5.6最理想。如果想要获得较低的粗糙度，在数控机床上加工应当选择较小的走刀量。叶轮颞颌是否平稳均匀，会受到运动准确性指向精度和齿轮间隙等各方面的直接影响。摩擦噪声的主要来源是齿面粗糙度，因此根据相关标准要求应确保齿轮的精度保持在7级以上。加工齿轮时应当选择专业的加工厂合作，否则一般机械加工厂没有较好的检测、齿轮加工技术，无法使齿轮的精度满足高要求。风道表面如果能够保持光滑，可以将气流流动受阻时导致的啸叫声大程度的减少，同时能够让气流顺利通过而减少损失，因此管道内壁应当尽可能将弯道数量及粗糙度降低，急变流场不可设置进出风口，如果系统中存在如支管、弯头等多个管件，则应当使它们之间保持5～10倍管径的距离。

2.2 结构设计

传统螺丝鼓风机的进出风口为矩形，整个叶轮外圆在吸气过程中会同时进入密封区，导致气体迅速关闭，排气时叶轮外圆同时打开，突然将高压气体释放，导致排出和吸入的气体均会出现较大的振动并发出高噪声。如果将进出风口设计为异型口，那么排出过程中和吸入过程中的打开与密封在开口面积从最大到0和从0到最大的基础上呈现渐变状况，可将进排气口气体压差的变化有效延缓，从而将周期性排气冲击噪声削减，从而使产生的噪声平稳且低。该鼓风机叶轮轮齿为直齿状，通常和轴线平行，这样可为检测和加工带来便利，但为了使啮合线长度增加可利用新型技术将其设计成斜齿状。这种扭曲叶轮的鼓风机产生的噪声低，工作平稳且输气脉动小，工作时具有内压缩过程，和传统鼓风机相比消耗的能量少且工作效率高。为了使鼓风机出风口端的压力爆发能够减轻，通常会将一定的U型条孔开在机壳出风端未过转子中心，这样容腔能够在机壳、墙板和叶轮形成，当进入密闭状态时，能够使少量的风口高压气体向容腔回流。使出风口气室和容腔形成一定的压力平衡[3]。如果叶轮继续旋转则会增加压力，容腔的体积随之变小，在容腔将大量气体排出前，可从回流孔顶排通过，这样可将死角气体的涡流噪声有效减少，还能够将排气过程中释放过度的压力导致的冲击噪声减少。气体的排气和吸气是通过两个叶轮表面的啮合完成的，而作为罗茨鼓风机心脏零件的叶轮表面形状极为重要，为了确保叶轮能够正常啮合通常会设计其曲线为渐开线、圆包络线和摆线。传统叶轮通常会设计成为单一型线，中心距、压力角及起始啮和角等各种参数需要借助数学方法计算出来，大数据时代背景下利用数控编程软件和CAD设计软件也可组合与分段设计叶轮曲线，利用CAD的仿真和模拟功能使叶轮能够在任何情况下啮合时能够保持的间隙相对固定。叶轮间隙均匀可确保振动、风量、寿命等重要机械性能得到有力保证，同时能够有效降低噪声，提高鼓风机的平稳性。和轴相连接的叶轮通常被作为一个整体，如果按照轴向将其分为若干段则会构成串接转子。每段叶轮的直径、叶型甚至长度相同，串接时需将隔板设置在叶轮段和机壳内之间，相邻两段叶轮周向错开一定角度，隔成相应的段且每段和单台鼓风机的工作状况相似。每段叶轮的工作会存在一定时间差，减少气流脉冲，相较于长度相同的单一叶轮脉动更加平稳且总排气流量稳定，噪声也更低。

2.3 创新结构设计

设计罗茨鼓风机的排气口为双螺旋气口并将变径消声腔设置在排气口，当排气口和基元容积相通时，双螺旋器口两侧会同时进入高压回流气体，并进入基元容积腔内。相较于单螺旋气口，在一样的时间中回流流速和气体体积会降低一半和增加一倍，这样可降低回流冲击脉动强度并使噪声降低。而且高压回流气体通过双螺旋器口时从两封口同时回流，在基元容积腔内其冲击作用相互抵消和作用，基本上不会对风机侧板形成冲击力，可将噪声有效降低。

3.结语

为了将鼓风机设备带给人们生活生产及生态环境的危害降至最低，加强鼓风机噪音控制已成为一种必然趋势。因此相关企业和设备应当重视无风机噪音的控制措施，根据声源的产生原因对鼓风机各部分进行降噪处理，在不影响其原本功能的情况下达成降噪目的，这样才能有效降低噪声污染。