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摘要：介绍了HD6. 5 - 1 型大功率局部通风机利用阻性和耗能相结合的技术成功降噪的原理、结构和有关计算,并在通风机上进行了实际检测。结果表明此种组合消声技术有效地降低了通风机的工作噪声,又减少了环境污染,因此，扩大了通风机的许用范围。
关键词:轴流式通风机 噪声 应用
Abstract :The principle , structure and relative calculation of successful denoising by using blockage andenergy consumption technique for HD6. 5 - 1 powerful local fan are introduced , and the practical testing is carried out on the fan. Results show that the complex silencing noise technique can effectively reduce the working noise of the fan , and also reduce the pollution of the environment , thus , the fan service range is extended.
Key words : Axial fan Noise Application |
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１ 引言
通风设备的使用直接关系到安全生产和周边地区的环境(主要是噪声) 污染。目前国内大量采用的JBT 型轴流通风机,其工作噪声之大对周围环境及操作人员造成较大伤害。特别对于矿区(隧道) 等大端面、长距离掘进工作面的通风往往要28kW通风机2～3台串联使用,其噪声问题更为严重。因此生产高效、大容量、低噪声的通风机是发展及节能降耗的需要。
轴流式HD - 6.5 型矿用局部通风机,通风量大(达450m3/ min) ,风压高(达4500Pa) ,功率大(两台22kW交流电机) ,而噪声却可有效地控制在85～88dB。由此可见,其在消声降噪的处理方面效果是显著的。本风机采用中间两级叶轮对旋,两边分别连接一对耗能消声部件和阻性消声部件。应用航空航天最先进的空气动力学原理来设计关键件叶轮盘,以用来降低风机的空气动力噪声及风机旋转噪声,同时又采用了广谱消声措施,由阻性消声和耗能消声两部分组成的消声部件,使风机的噪声有效降低到(85 +3) dB 水平以下。下面介绍的是本通风机消声降噪的关键技术之一阻耗复合消声技术。
２ 阻性消声器
2.1 理论分析
阻性消声器的原理是利用声阻进行消声。实际工程中,主要是利用吸声材料来制作阻性消声器。当声波通过衬贴有多孔吸声材料的管道时,声波将激发多孔材料中无数小孔内的空气分子振动,其中一部分声能将用于克服摩擦阻力和粘滞力变为热能而消耗掉。一般说,阻性消声器具有良好的中高频消声性能,而低频消声性能较差,但实践证明只要适当增加吸声材料的厚度和密度以及较低的穿孔率,那么低中频消声性能也可大大改善。也就是说,可以用阻性消声的原理来制作宽频带阻性消声器。
在消声器中,对于一定宽度的气流通道,当频率高至一定限度时,由于相应的波长比通道宽度(或直径) 短,声波呈束状通过,所以很少与吸声表面接触,消声器性能也会因此显著下降,此频率可按下述公式计算[1] :
f 上限= 1. 85 C／b2 （1）
式中 f 上限———消声器上限截止频率,Hz
C ———声速,常温下为344m/ s
b2 ———通道直径或有效宽度,m |
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而对于一定厚度和密度的吸声材料,当频率低至一定限度时,由于波长太长,吸声性能则会显著下降。当吸声系数降至共振吸声系数的一半时,与此相应的频率称为下限截止频率。
对于给定的吸声材料,此频率的大小主要取决于吸声材料的厚度与密度。下限频率可以按下式计算[1 ] :
f 下限= β C／b1 （2)
式中 f 下限———消声器下限频率,Hz
b1 ———吸声材料厚度,m
β———与吸声材料类型、密度、护面穿孔率有关的系数,由试验确定
C ———声速,常温下为344m/ s
由(1) , (2) 两式可见,减小通道直径可以提高消声器上限消声频率;吸声材料的厚度和密度愈大,下限截止频率就愈低。因此,设计时应尽量增加吸声材料的厚度和密度,减小通道直径。 |
