軸流風(fēng)機(jī)片式消聲器探究

1、堅(jiān)守精品文檔主頁(yè)地址：軸流風(fēng)機(jī)片式消聲器探究精品源自中考試題對(duì)于大型的軸流風(fēng)機(jī),通常有消聲降噪的需求,降低風(fēng)機(jī)噪聲的途徑有兩種:主動(dòng)降噪和被動(dòng)降噪。主動(dòng)降噪是在風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行優(yōu)化,合理地布置風(fēng)機(jī)各部件,合理設(shè)計(jì)通風(fēng)管路;被動(dòng)降噪是在軸流風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口加裝消聲器。大型軸流風(fēng)機(jī)的消聲器一般采用片式結(jié)構(gòu),這種消聲器不能同風(fēng)機(jī)直接相連,而需在風(fēng)機(jī)與消聲器之間增加中間連接管道,且中間連接管道必須足夠長(zhǎng),這樣就增加了基建的成本。如圖1所示。壓力回復(fù)型消聲器是新型的、特別適合于軸流風(fēng)機(jī)的消聲器,這種消聲器最大的特點(diǎn)是:(1)將軸流風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣段和擴(kuò)壓段與風(fēng)機(jī)的消聲器設(shè)計(jì)一起考慮,消聲

2、器在滿(mǎn)足系統(tǒng)性能要求的前提下,可以同風(fēng)機(jī)直接相連接,從而大大縮短了風(fēng)機(jī)-消聲器系統(tǒng)的長(zhǎng)度,大幅度降低了通風(fēng)風(fēng)道的建設(shè)成本;(2)比常規(guī)的片式消聲器減少了風(fēng)機(jī)的壓力損失,提高了有效壓力,節(jié)約電能。如圖2所示。1消聲器設(shè)計(jì)以一臺(tái)大型軸流風(fēng)機(jī)為例,為其進(jìn)行配套消聲器的設(shè)計(jì),為對(duì)比消聲器設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,同時(shí)設(shè)計(jì)配套的壓力回復(fù)型消聲器和片式消聲器做對(duì)比試驗(yàn)測(cè)試。1.1軸流風(fēng)機(jī)的參數(shù)葉輪直徑:1.8m;轉(zhuǎn)速:985r/min;風(fēng)量:60m3/s;全壓:1000pa。1.2消聲器設(shè)計(jì)要求(1)風(fēng)機(jī)的風(fēng)道尺寸:3600mm3600mm。(2)消聲量:動(dòng)態(tài)插入損失25db。(3)單位長(zhǎng)(1m)壓力阻力系數(shù):0.6。

3、(4)具有模塊化組合特性。(5)壓力回復(fù)型消聲器直接同軸流風(fēng)機(jī)相連接。(6)防潮、防腐、防銹。(7)壽命長(zhǎng)。1.3設(shè)計(jì)主要項(xiàng)目(1)聲學(xué)性能設(shè)計(jì)。壓力回復(fù)型消聲器消聲性能計(jì)算、分析和優(yōu)化,主要包括:消聲量和消聲頻帶寬度。片式消聲器按常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行,同時(shí)考慮片式消聲器的模塊化組合要求。(2)氣動(dòng)性能設(shè)計(jì)。減少氣流壓力損失,優(yōu)化流道設(shè)計(jì)1-4。(3)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。各部件模塊式設(shè)計(jì),方便裝配和維修,保證各模塊連接強(qiáng)度和各部件連接強(qiáng)度5-7。1.4聲學(xué)性能設(shè)計(jì)1.4.1消聲頻帶寬度的確定壓力回復(fù)型消聲器用于軸流風(fēng)機(jī)消聲降噪,此軸流風(fēng)機(jī)的噪聲特性如表1。由表1可以看出:該軸流風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的噪聲峰值分布在

4、1251000hz區(qū)間,此區(qū)間聲壓級(jí)值較高。故消聲器的消聲頻帶寬度應(yīng)覆蓋此區(qū)間,由此確定:消聲頻帶寬度應(yīng)不小于4個(gè)倍頻程,且在中高頻處有較大的噪聲衰減量。1.4.2消聲量的確定消聲器的消聲量以a計(jì)權(quán)插入損失表示。該軸流風(fēng)機(jī)的a聲級(jí)達(dá)到102db(a),根據(jù)這一特點(diǎn),依據(jù)gb30961993城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)城市二類(lèi)環(huán)境噪聲的要求和風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲沿行程衰減的特性,確定消聲量25db(a)8。1.5氣動(dòng)性能設(shè)計(jì)金屬外殼、中間消聲環(huán)所組成的氣流通道為天圓地方型,出氣口消聲器沿氣流流動(dòng)方向逐漸擴(kuò)張,進(jìn)氣口消聲器沿氣流流動(dòng)方向逐漸收縮,其擴(kuò)張(收縮)角12,并且內(nèi)環(huán)擴(kuò)張(收縮)角要小于外環(huán)擴(kuò)張(收縮)

5、角。根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的整體要求,進(jìn)氣口消聲器的壓力損失p60pa,出氣口消聲器的壓力損p100pa。1.6總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)消聲器由金屬外殼、中間消聲環(huán)、中間消聲軸組。中間消聲環(huán)設(shè)內(nèi)外雙環(huán),其緩傾斜的管壁形成了逐漸的斷面變化,以使氣流平緩變化,并增大消聲面積。為便于安裝,各部件均模塊化設(shè)計(jì)制造。各模塊之間設(shè)置連接板,將各模塊連接成一體。連接板應(yīng)與氣流方向順向設(shè)置以減少阻力損失。連接法蘭焊接于金屬外殼的兩端9。主要材料選擇:穿孔板,吸聲材料選用防潮玻璃棉板。2消聲性能試驗(yàn)消聲器共制作3臺(tái)樣機(jī):兩臺(tái)為壓力回復(fù)型消聲器,規(guī)格分別為360036003000和360036004500;一臺(tái)為片式消聲器,規(guī)格為36

6、0036003000。對(duì)3臺(tái)樣機(jī)的相關(guān)性能按相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了試驗(yàn)8,10-11,試驗(yàn)結(jié)果如下。2.1消聲性能2.1.1a計(jì)權(quán)插入損失壓力回復(fù)型消聲器:36003600300026db(a);壓力回復(fù)型消聲器:36003600450028dba);片式消聲器:36003600300028db(a)。2.1.2各倍頻程中心頻率的衰減值3種消聲器在各倍頻程中心頻率的衰減值測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2表4。2.2氣動(dòng)性能根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行計(jì)算,消聲器的阻力損失如表5所示。3結(jié)論由試驗(yàn)結(jié)果可以看出:新式壓力回復(fù)型消聲性能達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性和準(zhǔn)確性,能夠滿(mǎn)足該軸流風(fēng)機(jī)消聲降噪的要求。通過(guò)比較新式壓力回復(fù)型消聲器與常規(guī)片式消聲器,得到了以下結(jié)論:(1)新式壓力回復(fù)型消聲器與常規(guī)片式消聲器技術(shù)特點(diǎn)比較結(jié)果表明:新式壓力回復(fù)型消聲器與片式消聲器降噪效果相當(dāng),但是有節(jié)省空間和壓力損失小的突出優(yōu)。兩種消聲器的具體技術(shù)特點(diǎn)比較見(jiàn)表6。(2)新式壓力回復(fù)型消聲器與常規(guī)片式消聲器的經(jīng)濟(jì)效益分析。對(duì)同種格的風(fēng)機(jī)分別進(jìn)行消聲降噪,新式壓力回復(fù)型消聲器需用空間為360