风机消音器,一种通风机用管道风机消音器的结构设计说明通风机通常应用于矿山、船舶、地下室等密封环境中，由于通风机在排风过程中会产生噪音，极大影响人们的工作和学习，因此对通风机进风口处进行分析，设计一种带有开口片反向排列的管道风机消音器，该管道风机消音器不仅大小适中，重量轻，结构简单，而且吸音效果很好，具有一定推广价值。通风机的用途广泛涉及船舶尧矿山和人防工程等多个领域由于通风机起到换气作用多用在封闭且空间较小的区域内居多遥在这种环境下通风机的运转会产生噪声极大的影响了人们的正常工作遥我国对生产车间及作业场所要求噪声限制在90分贝而目前市面上通风机在不采取消声的情况下运行产生的噪声跃100分贝大于规定标准噪声指数遥在这样的噪声环境中学习尧工作或生活对人体听力和免疫系统将造成极大的伤害遥现有的通风机管道风机消音器中高端产品消声效果好但是结构设计复杂尧制造和调试要求高尧体型也较为庞大从而造成价格昂贵无法在实际使用中广泛普及通风机管道风机消音器的低端产品设计结构简单价格便宜但是耐用度差尧消声效果不好遥因此提供一种结构比较简单的管道风机消音器可安装在通风机进口处该管道风机消音器在保留通风机进风口大小不变的情况下进行降噪设计利用内部反向吸音口的吸音作用降低气流与通风机叶片摩擦的脉动气流噪声遥管道风机消音器的结构设计

本通风机用管道风机消音器的结构如图1所示包括管道风机消音器外筒1尧管道风机消音器内筒2尧环形挡板3尧吸音棉9和用于与风机连接的安装组件管道风机消音器内筒2套装在管道风机消音器外筒1内管道风机消音器内筒2与管道风机消音器外筒1之间保持一定距离吸音棉9放置在管道风机消音器外筒的内壁上管道风机消音器外筒和管道风机消音器内筒的一端与环形挡板3连接遥管道风机消音器内筒2与管道风机消音器外筒1之间形成吸音腔8管道风机消音器内筒2上设置有数个吸音开口21和数个反向吸音开口片10反向吸音开口片采用交错式规则排列渊如图4所示冤即同一行中相邻两个反向吸音开口片间隔一定距离设置相邻两行中一行的反向吸音开口片位于另一行的相邻两个反向吸音开口片之间的纵向位置上遥管道风机消音器内筒的另一端与管道风机消音器外筒采用圆弧过渡连接其中安装组件包括环形塑料垫圈6尧法兰盘5和连接管4环形塑料垫圈6安装在环形安装板5上环形塑料垫圈和环形安装板上开有连接孔7环形安装板通过连接板4与环形挡板3连接管道风机消音器外筒即管道风机消音器内筒的长度是管道风机消音器外筒直径的1.5倍遥管道风机消音器的安装使用方式1.外筒曰2.内筒曰3.环形挡板曰4.连接管曰5.法兰6.盘曰塑料垫圈曰7.连接孔曰8.吸音腔曰9.吸音棉曰10.吸音开口片图1管道风机消音器结构图响遥风机启动后会通过进风口传出电机尧叶片旋转通风机用管道风机消音器安装在风机的进风口处如图2所示风机管道风机消音器一端的环形挡板5上开设有连接孔7与风机进风口一端连接同时在挡板与风机端口中间处放置环形塑料垫圈6起到减震尧密封作用遥当风机运行时外面空气经过风机管道风机消音器内腔流进风机由于风机管道风机消音器内部流道与风机进风口大小相当因此不会对风机进风量造成太大影产生的噪声噪声会通过流道向外扩散当噪声通过反向吸音开口片10时会将部分噪音传递到吸音腔8内部遥当噪声经过多个反向吸音开口片10时噪声向外释放的噪声将会极大的降低遥传递到吸空腔8内部的噪音将被吸音棉化解从而起到消声作用遥

反向吸音开口片结构图2管道风机消音器的安装示意图开的面积约为整个内壁的0.5%左右因此能反向吸音开口片设计可以将声音传递到内部的吸音棉上故起到吸音效果而且对气流阻阻力系数小遥当声音从风机内部传出时声音沿着消声筒内壁通过反向吸音开口片传入吸音腔内部被隔离如图3所示声音终被吸音棉化解遥将管道风机消音器外筒展开H1-H2圆周弧长如图4所示在单位横向A-A,B-B,C-C,D-D,E-E,F-F的6个截面内每通过一个截面声音将消耗一个单位音量遥假设四分之一弧长内有五个反向吸音开口片整个圆周将有20个每个反向吸音开口片打吸取内壁约0.5%吸音音量那么一个横向截面A-A能吸取吸音量遥如果以风机内传出的声音量以100分贝计算通过A-A截面的音量将降低10%即分贝当通过B-B截面时在原理基础上再降低10%即分贝以此类推当通过F-F截面时通过进风口声音在53分贝遥这是理想值在实际应用中消声筒越长消声效果越好但是会影响流进风口风力大小遥图3反向吸音开口片图4管道风机消音器内部截面图反向吸音开口片尺寸设计如图3反向吸音开口片10是由连接在管道风机消音器内筒2的开口过渡圆弧片101和一体连接的开口圆弧片102构成开口圆弧片和开口过渡圆弧片的圆弧朝向相反开口过渡圆弧片的圆弧圆心位于其的右侧开口圆弧片的圆弧圆心位于开口过渡圆弧片的左侧遥设定管道风机消音器外筒的直径为a作开口圆弧片半径为b作开口过渡圆弧片半径为c作吸音开口宽度为d作反向吸音开口片高点至管道风机消音器内筒内壁的高度为e作反向吸音开口片的宽度为g作反向吸音开口片长度为f管道风机消音器外筒的直径a与开口圆弧片半径b的比例关系为院b=1a20开口过渡圆弧片半径c与开口圆弧片半径b的比值院c=7b10吸音开口宽度d与开口圆弧片半径b的比值院d=7反向吸音开口片高点至管道风机消音器内筒内壁的高度e与开口圆弧片半径b的比值院e=9反向吸音开口片的宽度g与开口圆弧片半径b的比值院g=21反向吸音开口片长度f与开口圆弧片半径b的比值院f=16遥以上各尺寸的比例关系能够保证获得佳的降噪效果遥作为一种变换各尺寸的比例能够根据实际情况进行调整其降噪效果会受到一定的影响但是总体的降噪效果还是比未设置有反向吸音开口片的风机管道风机消音器效果要好。

图5 反向吸音开口片尺寸位置

管道风机消音器应用效果分析

针对现有的管道风机消音器风机消音器出现的问题对管道风机消音器进行优化设计在管道风机消音器内筒内设置有数个吸音开口和数个反向吸音开口片反向吸音开口片采用交错式排列可将通风机传出的声音沿管道风机消音器内筒传递的过程中分段吸附声音经过消声筒内壁路径越长消声效果越好遥如果消声筒过长会影响进风口处的进风量在设计时管道风机消音器外筒的长度是管道风机消音器外筒直径的1.2耀1.8倍较为合适遥该管道风机消音器在起到很好消声效果的同时将获得以下效益院一是管道风机消音器的使用将极大的降低了通风机进风口处产生的噪音给生产劳动者带来安静舒适的环境极大的提高了工作的注度降低噪音带来的身心健康提高工作的效率曰二是本通风机管道风机消音器结构合理尧安装调试方便尧后期维护成本低尧价格不高特别在一些大型地下购物场所安装几台甚至十几台通风机时优势尤为明显。