管道L型排风口风机消音器的设计使用说明 

      管道L型排风口风机消音器的设计使用说明。分析收尘器排风口的噪声特性,并根据现场风机主委噪卢频率段设计出口消卢器,并与风机出口常见两种类型消声器进行对比,后通过实验验证得出:采用L型组合式风机消音器可以有效地降低风机出口噪声,凤机出口测点的降噪量达到23.9dB(A)。在工业企业中,风机作为重要的噪声源之一,一直受到人们的关注。如何有效地降低风机的噪声，是重要研究方向之一。
      目前,风机比较成熟的噪声控制方案是安装风机消音器,通常采用的大多是直管消声器,对于一些空间有限,需要改变排风口方向的特殊情况下,就需要一款带弯头的消声器,一般采用L型风机消音器。目前已有的风机消音器大多是是靠工程经验设计,而没有系统的理论计算。

      将以收尘器为研究对象,研究排风口噪声特性,在重点研究了风机噪声的控制方法上,设计一款L型消声器,希望能够为风机降噪提供有效参考。

1风机噪声特性测试及分析

      1.1测试说明将使用爱华声级计来测量噪声源的频谱，在噪声测量中,测点的布置也尤为重要，直接影响数据的准确性。在测量过程中噪声测点将选取3个测点,一个布置在距离排风出口平面1m,高1.2m处。一个布置在排风口轴线45°方向上,距管中心1m,高1.2m处。一个布置在排风口中线上,距出口平面1m,高1.2m处”。对测得的数据进行平均处理,来简单的作为噪声源的频谱,防止数据的单一.性存在误差。

      1.2噪声源分析风机的噪声源可分为三个部分:一是电机本身的噪音:电机噪音与功率成正比。由于循环风机风量较大,需要采用较大功率的电机,从而导致电机噪音较大;二是风机叶轮:叶轮叶片搅动空气从而形成气流,使得空气快速流动产生噪音,这个噪声与电机的转速成正比,转速越快,噪声越大;三是机械振动:叶轮主轴快速转动,由于配合和精度问题会产生振动,从而产生较大的噪音。
      在三个噪声中,气流噪声为明显。图1为噪声源频谱图。根据图1噪声源频谱可知,风机噪声在200~2000Hz范围内噪声都比较大,属于一一种宽频噪声,然而一般阻性消声器针对中高频消声效果较好,消声弯头在500Hz有较好的消声效果,抗性消声器中低频消声效果比较好。根据我们需要消声的频率段及各种风机消音器的优点,设计一.款组合式L型风机消音器。

2风机消音器结构设计

      在实际工程中,由于风机一.般安装在房间里面，而排风口在墙体外边，对外边影响较大。因此本设计只考虑排风口安装风机消音器达到抑制风机噪声传播的目的。由于风机排风口噪声高、风量大、频带宽，因此选用阻性消声器方案。

      2.1声波在阻性管道的衰减根据A.N.别洛夫一维理论推导出长度1的风机消音器的声衰衰减量La为:La=φ(an)只.xl其中:L一消声器的通道断面周长(m);S一风机消音器的通道有效横藏面积(m2);1一风机消音器的有效部分长度(m)。消声系数φ(ao)与材料的吸声系数ap的换算关系,具体参考文献[2]。消声器传递损失为:TL=10lg|(应Am)陉Au其中:P一进气口处人射声压;P2一排气口处透射声压;Am一人口横截面积;A.一出口横截面积。

2.2风机消音器参数确定及结构设计

      2.2.1消声量根据现场降噪要求,在实际工程噪声控制中,一般要求风机消音器消声量在25dB(A)。

      2.2.2其他参数确定根据阻性消声器的设计步骤,为减少空气在风机消音器中的流体压力损失，流体通道的周长面积比为13.33;有效长度为1.5m;内部填充的材料为超细玻璃棉,综合吸声系数达到0.94以上,对应φ中(q)为1。通过公式(1)估算出,1.5m的直通阻性风机消音器的消声量为20dB(A)。考虑到安装,需对排风口消声器设计一个弯头,根据以往的工程经验,消声弯头可以格外增加5dB(A)以上的消声效果。考虑到1.5m的消声器过高,将设计成L型,其中短端设计0.5m,长端设计长1m,中间通过消声弯头连接。

      2.2.3结构设计与其他参数相同,改变形状的原则。设计了3种风机消音器,如图2所示,方案1为L型插片式风机消音器,方案2为L型蜂窝式消声器,方案3为L型插片蜂窝式消声器。消声器壳体用1.5mm钢板制作;壳体内侧用0.6mm穿孔板制作(穿孔率30%);内部填充超细玻璃棉,其孔隙率0.95,流阻为18500Pa.s/m2,填空密度48kg/m,吸声材料护面结构为0.6mm厚穿孔板。

      3风机消音器声学仿真及分析采用Virtual.lab软件进行有限元声学分析,通过软件计算得到进出口声压量,再经过公式计算得到传递损失曲线。以传递损失曲线来作为消声器的评价标准对三种方案进行分析。
      3.1建模与网格划分风机消音器中内板为穿孔板,考虑到计算机计算速度,建模中不考虑穿孔板。在设定网格大小时,一般需要保证一一个声波波长可以包含6个单元网格,才可以满足要求。
      对风机的噪声特性进行试验研究,并开展了消声器方案设计及验证。通过仿真分析及试验证明,加装出口风机消音器方案,可有效改善产品噪声水平,并得出以下结论：L型蜂窝式风机消音器在100~200Hz范围内的低频消声效果较差;L型组合式风机消音器，拥有插片及蜂窝两种风机消音器的优点,可以在100~2000Hz范围的频率内有较好的消声效果;设计的L型组合式风机消音器的降噪量达到23.9dB(A),能有效地降低风机排风口噪声。