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駐馬店同力水泥廠在采用武漢精達(dá)自動(dòng)化中壓變頻器之后，單位產(chǎn)品能耗明顯降低，新系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定，便于維護(hù)，每年節(jié)省的維護(hù)費(fèi)用就達(dá)2.4萬美元。 　　優(yōu)化水泥廠風(fēng)機(jī)控制的解決方案由于采用了中壓變頻器，使得維護(hù)工作更加簡(jiǎn)便，節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用。同力水泥是世界上最大的水泥生產(chǎn)廠商，在42個(gè)國(guó)家建立有117家水泥廠、27家研磨廠，其水泥年產(chǎn)量高達(dá)1億5000萬.12家合資企業(yè)中最大的一家一一都江堰拉法基水泥廠，興建于2002年6月。它是我國(guó)西部最大的一家干法旋窯水泥廠，其設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為140萬水泥。 　　泥年產(chǎn)量處于全球主導(dǎo)地位，占全球產(chǎn)量的30%，占亞洲產(chǎn)量的50%.在最近25年里，我國(guó)的水泥行業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，從1978年的年產(chǎn)量6500萬，增加到2001年的6億5000萬.在我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)和房地產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下，從2001年起水泥產(chǎn)銷量急劇攀升。隨著我國(guó)政府不斷增大對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)的投入和城市房地產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)水泥的需求量仍將保持增長(zhǎng)。 　　挑戰(zhàn)水泥行業(yè)是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的行業(yè)，眾多水泥廠商都在通過提高產(chǎn)品質(zhì)量、維持較低價(jià)格水平來增加市場(chǎng)份額。為了保持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，必須提高生產(chǎn)效率，充分利用投資，盡可能地降低生產(chǎn)成本。 　　對(duì)于水泥廠來說，首先應(yīng)該降低單位產(chǎn)品的能耗，節(jié)省能源費(fèi)用。因?yàn)?，能源費(fèi)用是水泥廠最大的生產(chǎn)成本，水泥生產(chǎn)的每個(gè)階段都將耗費(fèi)大量的能源，其費(fèi)用占產(chǎn)品成本的70%.因此，任何一項(xiàng)節(jié)能措施都將有助于提高經(jīng)濟(jì)效益。 　　為了減少能耗，同力水泥廠希望通過自動(dòng)控制系統(tǒng)來控制干法旋窯前端排風(fēng)機(jī)、主風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、加煤風(fēng)機(jī)、干法旋窯尾部風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度。 　　為解決方案同力水泥廠選擇武漢精達(dá)自動(dòng)化為這五臺(tái)風(fēng)機(jī)提供控制系統(tǒng)。因?yàn)樵搹S的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員認(rèn)為武漢精達(dá)自動(dòng)化在水泥設(shè)備控制領(lǐng)域享有較高的聲譽(yù)，在亞洲地區(qū)多家水泥廠的建設(shè)項(xiàng)目中取得了成功。 　　武漢精達(dá)自動(dòng)化建議該水泥廠使用變頻器來控制整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)。通過調(diào)整風(fēng)板或閥門開啟度來調(diào)節(jié)通風(fēng)量的傳統(tǒng)機(jī)械調(diào)節(jié)方法，不能降低風(fēng)機(jī)的耗電量，并常常使它處于滿負(fù)載情況下運(yùn)行，而實(shí)際上根本不需要那樣大的通風(fēng)量。這使得整個(gè)系統(tǒng)效率較低，電能浪費(fèi)嚴(yán)重，毫無意義地加大了對(duì)設(shè)備的磨損。如果采用變頻器，就可以通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來直接調(diào)節(jié)通風(fēng)量，節(jié)省耗電量。 　　同力水泥廠采用了武漢精達(dá)的中壓變頻器，分別對(duì)每個(gè)風(fēng)機(jī)進(jìn)行獨(dú)立控制。電機(jī)轉(zhuǎn)速采用電流閉環(huán)控制方式。每個(gè)電機(jī)上安裝有速度計(jì)，用于顯示電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。 　　在本系統(tǒng)中，所有的變頻器均采用ModBusPlus通訊協(xié)議與該水泥廠現(xiàn)有的DCS集散控制系統(tǒng)通訊。同時(shí)，每臺(tái)變頻器均配備有PanelView操作員界面，不僅方便了對(duì)變頻器的操作，還可用于顯示變頻器的數(shù)據(jù)和狀態(tài)。 　　中壓變頻器采用18脈沖調(diào)整及PWM脈寬調(diào)制方式對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，輸出波形穩(wěn)定，可以有效防止諧波。該變頻器采用對(duì)稱門極換流晶閘管（SGCT）代替了輸出變壓器，減少了所需的換流器件數(shù)目，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。而大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品還在使用傳統(tǒng)的門極絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（IGBT）技術(shù)，而這樣需要增加更多的換流器件。 　　武漢精達(dá)為風(fēng)機(jī)的控制提供了高效、可靠的解決方案。根據(jù)所需的通風(fēng)量，由變頻器向風(fēng)機(jī)提供相應(yīng)的電能，這樣會(huì)讓風(fēng)機(jī)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)。采用中壓變頻器之后，水泥廠的單位產(chǎn)品能耗下降了10%，由此每年將為用戶節(jié)約12.4萬美元。 　　同力水泥廠運(yùn)行部稱贊道，通過它提高了產(chǎn)品利潤(rùn)率，讓使我們能夠在國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)激烈的水泥市場(chǎng)保持領(lǐng)先地位！ 　　

  通風(fēng)機(jī)主要是通過提高風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率而達(dá)到節(jié)能的效果，具體的途徑是： 一、研制高效風(fēng)機(jī)。利用三元流動(dòng)理論，擴(kuò)大高效區(qū)工作范圍，提高變負(fù)荷條件下風(fēng)機(jī)的效率。 首先，進(jìn)行葉輪設(shè)計(jì)，減小葉片沖角，增加葉輪流道長(zhǎng)度，降低渦流損失，提高流動(dòng)效率。在擴(kuò)壓帶的設(shè)計(jì)上盡可能的提高葉輪的靜壓。其次，在葉輪的基礎(chǔ)上，利用阿基米德螺旋理論，設(shè)計(jì)出高效的殼體模型，并進(jìn)行流場(chǎng)分析、改造，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況確保使用風(fēng)量和風(fēng)壓基礎(chǔ)上，并以此為依據(jù)選擇高效低噪風(fēng)機(jī)；按照給定工況及運(yùn)行中的變工況選擇調(diào)節(jié)方案與節(jié)能方案。 　　合理選擇風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方案。調(diào)速節(jié)能研究已成為風(fēng)機(jī)節(jié)能研究的主要方向，改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速的方法主要有采用多速或雙速電機(jī)、變頻調(diào)速、串級(jí)調(diào)速、液力耦合器調(diào)速等，亦可根據(jù)風(fēng)機(jī)的配套電機(jī)類型選擇調(diào)速方案。變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能方案最佳，具有節(jié)能明顯、高精度控制速度和轉(zhuǎn)矩、高速驅(qū)動(dòng)、軟啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，已被許多礦井所采用。通風(fēng)優(yōu)系統(tǒng)管理，合理布置通風(fēng)網(wǎng)路，減少漏風(fēng)，增大通風(fēng)斷面，合理分風(fēng)配風(fēng)，清理修復(fù)漏堵巷道，增大通風(fēng)斷面，降低管道阻力。

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織等單位已完成370項(xiàng)機(jī)械、制藥裝備、輕工、紡織、包裝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。其中包括9項(xiàng)風(fēng)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。9項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)分別為： 　　JB/T9101-2014通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子平衡　 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡方法、平衡品質(zhì)等級(jí)、平衡設(shè)備精度要求、校正方法及復(fù)驗(yàn)的規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)適用于離心通風(fēng)機(jī)、軸流通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子或葉輪的平衡。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T9101-1999。 　　JB/T10213-2014通風(fēng)機(jī)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)條件 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通風(fēng)機(jī)焊接質(zhì)量的技術(shù)要求，檢查方法、檢驗(yàn)規(guī)則及質(zhì)量記錄。本標(biāo)準(zhǔn)適用于氣焊、焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼等材料制造的通風(fēng)機(jī)的焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)。用其它材料和焊接方法所焊接的焊縫也可參照使用。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T10213-2000?！　? 　　JB/T10214-2014通風(fēng)機(jī)鉚焊件技術(shù)條件　 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鉚焊件的材料、主要鉚焊件的拼接、樣板的制造公差與有關(guān)號(hào)料的要求、鉚焊件的落料公差、鉚焊件的制造公差、鉚接質(zhì)量要求和螺栓連接質(zhì)量要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)中的鉚焊件。其它風(fēng)機(jī)中的鉚焊件亦可參照使用。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T10214-2000。 　　JB/T4359-2014一般用途軸流式壓縮機(jī)　 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般用途軸流式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)、輔助設(shè)備、檢驗(yàn)與試驗(yàn)、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與保管等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于輸送介質(zhì)為空氣的軸流式壓縮機(jī)，其升壓大于200kPa或壓比大于3。對(duì)于輸送介質(zhì)為其它氣體的軸流式壓縮機(jī)可參考采用。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T4359-1994。 　　JB/T4364-2014風(fēng)機(jī)配套消聲器性能試驗(yàn)方法　 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)機(jī)配套消聲器的試驗(yàn)裝置和設(shè)備儀器、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法、讀數(shù)方法及修正、試驗(yàn)記錄和試驗(yàn)報(bào)告。本標(biāo)準(zhǔn)適用于阻性消聲器。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于控制射流噪聲的排氣放空消聲器性能試驗(yàn)。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T4364-1999。 　　JB/T8689-2014通風(fēng)機(jī)振動(dòng)檢測(cè)及其限值　 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的振動(dòng)限值、測(cè)量通風(fēng)機(jī)振動(dòng)的測(cè)量部位、測(cè)量?jī)x器的要求、被測(cè)產(chǎn)品的安裝以及測(cè)量時(shí)的運(yùn)行條件。本標(biāo)準(zhǔn)適用于離心式、軸流式和混流式通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)、型式試驗(yàn)和使用現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)指標(biāo)的驗(yàn)收。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T8689-1998。 　　JB/T8690-2014通風(fēng)機(jī)噪聲限值　 　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于一般型式的離心和軸流通風(fēng)機(jī)。對(duì)于混流風(fēng)機(jī)，應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式（偏于離心風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī)）參照?qǐng)?zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于屋頂、旋渦、特殊高壓等型式和對(duì)噪聲有特殊要求的通風(fēng)機(jī)。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T8690-1998。　 　　JB/T8940-2014通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法　 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于離心式、軸流式通風(fēng)機(jī)。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T8940-1999。 　　JB/T9100-2014礦井局部通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件　 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了礦井局部通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)制造要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志和包裝、保證期。本標(biāo)準(zhǔn)適用于環(huán)境溫度-10℃～+40℃，配用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的礦井局部通風(fēng)機(jī)。代替標(biāo)準(zhǔn)JB/T9100-1999。

  風(fēng)機(jī)葉輪的快速修復(fù)，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，葉輪無更換，安全運(yùn)轉(zhuǎn)十年。2019年8月在例行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，2號(hào)風(fēng)機(jī)葉輪葉片磨損出較大缺口，一個(gè)與后風(fēng)機(jī)出現(xiàn)較大振動(dòng)，且時(shí)常報(bào)警、跳閘，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)葉片磨損嚴(yán)重，已接近報(bào)廢的狀況，遂決定在現(xiàn)場(chǎng)不拆卸葉輪的情況下實(shí)施搶修。從停機(jī)到恢復(fù)運(yùn)行僅用50多個(gè)小時(shí)，減少了運(yùn)行損失。 　1、高溫風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)介：額定轉(zhuǎn)速960/min；額定功率1600kW；液力耦合器型號(hào)YOTC-1000；輸出功率610~1800kW.  2、施工準(zhǔn)備：J557電焊條、氧氣3瓶、乙炔1瓶、角磨機(jī)、便攜式振動(dòng)測(cè)量?jī)x各1臺(tái)（套）；動(dòng)平衡試塊。 　3、施工方法不拆除外殼，從清灰門接觸到葉輪進(jìn)行檢修作業(yè)即可，以加快施工速度。 　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)葉輪磨損情況，在葉片上劃出切割線，將葉片磨損變薄的部分全部割下。用角向磨光機(jī)將切口周圍打磨干凈，清除焊渣，便于下一步的焊接工作。 　　按原葉片做樣板，下料葉片備件。備件鋼板與葉輪接觸的三面要打磨出單邊坡口。 　　焊接采用冷焊法，直流反接，焊條收弧時(shí)要注意填滿弧坑。背面用角向磨光機(jī)仔細(xì)清除焊渣，確認(rèn)無缺陷后重復(fù)上述步驟，焊滿背面。焊后要仔細(xì)清除藥皮，務(wù)必除凈。 　　液力耦合器由低到高緩慢調(diào)整葉輪轉(zhuǎn)速，用測(cè)振儀分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)軸承座的水平、垂直方向的振動(dòng)值。轉(zhuǎn)速分別在300、500、800、950/min時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行10min，記錄軸承振動(dòng)值及溫升情況。 　　在提速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若出現(xiàn)振動(dòng)值超差應(yīng)立即停止提速，穩(wěn)定運(yùn)行，測(cè)量振動(dòng)值及振動(dòng)方向，以確定平衡塊定位位置。 　　以上步驟需反復(fù)進(jìn)行，直至各振動(dòng)值在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍之內(nèi)。最后2號(hào)高溫風(fēng)機(jī)的振動(dòng)值為：葉輪轉(zhuǎn)速940/min時(shí)，傳動(dòng)側(cè)軸承水平振動(dòng)1.5mm/s，垂直振動(dòng)0.7mm/s；非傳動(dòng)側(cè)軸承水平振動(dòng)l.3mm/s，垂直振動(dòng)0.9mm/s，完全符合規(guī)定。 　　恢復(fù)檢修方孔，回轉(zhuǎn)窯點(diǎn)火升溫并順利投料生產(chǎn)。生產(chǎn)中高溫風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，在線測(cè)振儀顯示：回轉(zhuǎn)窯投料155/h，葉輪轉(zhuǎn)速852/min時(shí)，傳動(dòng)側(cè)軸承水平振動(dòng)1010|Ym，垂直振動(dòng)51|xm；非傳動(dòng)側(cè)軸承水平振動(dòng)92|xm，垂直振動(dòng)45|xm，完全滿足生產(chǎn)需要。 　　4注意事項(xiàng)檢修中葉輪葉片的劃線切割、葉輪切口打磨、葉片備件的加工準(zhǔn)備、葉片的焊接等工序，最好由一人來完成，以保證加工量的均勻性。若實(shí)在不能由一人完成，至少也應(yīng)是一個(gè)工序由一人完成。 　　葉輪動(dòng)平衡前一定要將葉輪全部仔細(xì)清理干凈，包括葉輪上的結(jié)皮、積灰以及焊渣、藥皮等，以保證動(dòng)平衡的真實(shí)性。這一點(diǎn)非常重要。 　　若條件允許，動(dòng)平衡試驗(yàn)最好用現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀進(jìn)行。這樣既可節(jié)約時(shí)間，又能提高精度。 　　風(fēng)機(jī)修復(fù)后一直平穩(wěn)運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)率在95%以上。 　　在2020年1月計(jì)劃?rùn)z修中檢查發(fā)現(xiàn)焊縫仍清晰可見，幾乎看不出磨損，斷定可以長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。由此看來，此方法既可用于事故搶修，也可用于正常計(jì)劃?rùn)z修，以降低維修費(fèi)用，縮短檢修時(shí)間。 　

  風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪聲，在家用電器、工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域中己成為主要環(huán)境污染源之一，它不僅使人工作效率低下，并且對(duì)人的身心健康影響較大，噪聲污染問題日益為人們所關(guān)注，因此，進(jìn)行風(fēng)機(jī)噪聲控制方法的研究十分迫切，而且具有實(shí)際的意義。本文在分析風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，綜述了目前風(fēng)機(jī)噪聲控制方法的研究。 　　1風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因風(fēng)機(jī)噪聲就其性質(zhì)和來源可以分為氣動(dòng)噪聲、氣體和固體彈性系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的噪聲（即耦合噪聲）、機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲和電機(jī)噪聲，前兩項(xiàng)也叫空氣動(dòng)力性噪聲，后兩項(xiàng)也叫機(jī)械性噪聲。 　　空氣動(dòng)力性噪聲強(qiáng)度大，是風(fēng)機(jī)中主要噪聲，下面重點(diǎn)分析空氣動(dòng)力性噪聲產(chǎn)生的機(jī)理。 　　1.寬帶噪聲密切聯(lián)系，在風(fēng)機(jī)噪聲研宄中應(yīng)當(dāng)把氣體和固體彈性系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的動(dòng)力系統(tǒng)來研究。 　　2風(fēng)機(jī)噪聲控制方法降低風(fēng)機(jī)噪聲的途徑一般有兩種：一種利用氣動(dòng)聲學(xué)原理來設(shè)計(jì)低噪聲風(fēng)機(jī)，主動(dòng)控制噪聲；一種采用消聲隔聲或吸聲等措施被動(dòng)控制噪聲。 　　2.1利用氣動(dòng)聲學(xué)原理控制噪聲   2.1.1風(fēng)機(jī)無源噪聲控制方法從風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生原因可知，合理的氣動(dòng)設(shè)計(jì)是獲得低氣動(dòng)噪聲最根本的方法，風(fēng)機(jī)無源噪聲控制基本上都是從優(yōu)化風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)方面入手，合理選擇和匹配結(jié)構(gòu)參數(shù)，不但可獲得高的效率，而且相應(yīng)的噪聲水平也低，目前己經(jīng)趨于成熟的方法有：增強(qiáng)葉柵的氣動(dòng)力載荷，降低圓周速度對(duì)于風(fēng)機(jī)采用強(qiáng)前向葉片，且多葉片葉輪有利于增大葉采掘也稱渦流噪聲，主要是作用在葉片上的隨機(jī)脈動(dòng)力所引起的。主要有以下幾個(gè)方面產(chǎn)生：風(fēng)機(jī)入口氣流的不穩(wěn)定流動(dòng)與葉輪之間的相互作用，耦合所輻射的寬頻帶，包括來流紊流噪聲，紊流附面層噪聲；流道內(nèi)氣流在葉片界面上分離產(chǎn)生渦流，渦流分離產(chǎn)生渦流脫落噪聲；葉輪流道出口氣流突然擴(kuò)散引起氣體稀疏而產(chǎn)生噪聲；高速氣流與渦舌之間的相互作用，產(chǎn)生葉尖渦流噪聲。 　　2.2離散噪聲轉(zhuǎn)子葉片和紊流層相互干擾周期性地打擊空氣質(zhì)點(diǎn)或臨近部位（如蝸舌）引起空氣的壓力脈動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲，對(duì)于風(fēng)扇、壓氣機(jī)等涵道轉(zhuǎn)子，往往裝有紊流片（定子），紊流片和轉(zhuǎn)子之間相互干擾而產(chǎn)生噪聲，如示。 　　我們知道紊流片后的氣流是不均勻的，這種不均勻是它的勢(shì)流場(chǎng)以及尾流的速度降低引起的，當(dāng)轉(zhuǎn)子的葉片掃掠過這不均勻的來流時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)量值的入射角的變化，從而引起葉片上升力的變化，速度變化量，它是周期性的非定常載荷，產(chǎn)生離散噪聲。 　　氣固耦合噪聲產(chǎn)生的因素很多，但噪聲發(fā)作機(jī)理始終與氣體的繞流流動(dòng)分離和施蝸所引起的壓力脈動(dòng)子的葉片速度vaa―對(duì)轉(zhuǎn)子的相對(duì)氣流角定子對(duì)進(jìn)入轉(zhuǎn)子的氣流的影響柵的氣動(dòng)力載荷，在得到同樣風(fēng)量風(fēng)壓情況下，葉輪葉片外圓上圓周速度w可使風(fēng)機(jī)噪聲明顯降低，最典型例子是目前用在深型家用排油煙機(jī)上的離心風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)；合理的蝸舌間隙和蝸舌半徑當(dāng)氣流與葉片做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，葉片后緣的氣流尾跡中速度及壓力均小于主流區(qū)，使葉柵后的氣流速度與壓力分布皆不均勻，這種不均勻的氣流在旋轉(zhuǎn)，由于在動(dòng)葉的氣流出口有蝸舌存在，則這種非穩(wěn)定流動(dòng)與蝸舌相互作用將產(chǎn)生噪聲，距離噪聲愈近噪聲愈烈，通常當(dāng)相對(duì)蝸舌*0.14時(shí)頻譜上無明顯的峰值，適當(dāng)取較大的風(fēng)舌前端半徑可以降低離心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲與渦流噪聲；蝸舌傾斜風(fēng)機(jī)葉輪葉柵氣流的周期性脈動(dòng)速度所產(chǎn)生的周期性脈動(dòng)氣動(dòng)力也使蝸舌相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲，此噪聲大小與脈動(dòng)氣動(dòng)力的劇烈程度及渦舌的迎風(fēng)面積有關(guān)，把蝸舌做成傾斜式，則同相位的脈動(dòng)氣動(dòng)力的作用面積小了，輻射的噪聲也就減小了，蝸舌的傾斜角a可按ana=（/-2）/計(jì)算，其中為蝸舌半徑，/為葉輪出口柵距，為葉片寬度；葉輪入（出）口處加紊流化裝置在風(fēng)機(jī)葉輪葉片的入口或出口處加紊流化裝置（金屬網(wǎng)）可以使葉片背面的層流附面層立即轉(zhuǎn)換成紊流附面層，推遲葉片背面附面層的分離，甚至不分離，葉片后緣裝上網(wǎng)，網(wǎng)后的氣流速度與壓力梯度能迅速變均勻，若網(wǎng)在渦區(qū)中則可將渦區(qū)大大縮小，這對(duì)減噪是有利的；葉輪上增設(shè)分流葉片（短葉片）在風(fēng)機(jī)中，對(duì)無分流葉片的葉輪，當(dāng)葉片較少時(shí)，在葉片通道后半段易產(chǎn)生負(fù)速度區(qū)，容易導(dǎo)致氣流分離，當(dāng)葉片較多時(shí)又容易產(chǎn)生進(jìn)口阻塞和氣流分離；在動(dòng)葉進(jìn)出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)在動(dòng)葉進(jìn)出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)可使葉片上氣流層流附面層較早地轉(zhuǎn)化為紊流，從而避免層流附面層中的不穩(wěn)定波導(dǎo)致渦流分離，使渦流分離，噪聲降低；在蝸舌處設(shè)置聲學(xué)共振器蝸舌處設(shè)置聲學(xué)共振器，當(dāng)聲波傳到共振器時(shí)，小孔孔徑和空腔中的氣體在聲波作用下來回運(yùn)動(dòng)，這運(yùn)動(dòng)的氣體具有一定的質(zhì)量，它抗拒由于聲波作用而引起的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)聲波進(jìn)入小孔孔徑時(shí)，由于頸壁的摩擦和阻尼，使相當(dāng)一部分聲能因熱耗而損失掉。另外，充滿氣體的空腔具有阻礙來自小孔的壓力變化的特性，由于這些因素的共同作用，當(dāng)氣體通過共振器時(shí)，噪聲得到降低；在蝸殼內(nèi)設(shè)置擋流圈中低離心風(fēng)機(jī)的蝸殼寬度與葉輪出口寬度一般較大，氣流自葉輪進(jìn)入蝸殼的擴(kuò)壓變大，在葉輪前盤外側(cè)與蝸殼間產(chǎn)生大尺度旋渦，使渦流噪聲增大，效率降低，而蝸殼寬度又不宜過小，否則將增大蝸殼的張開度，使蝸殼出口端面長(zhǎng)寬比過大，給后面的管路連接帶來困難，同時(shí)也使摩擦損失增加。為了減小渦流區(qū)，增加分風(fēng)機(jī)進(jìn)口集流器與葉輪入口邊間的密封效果，可在蝸殼中加各種形式的擋流圈。 　　2.1.2風(fēng)機(jī)有源噪聲控制方法就是人為的利用聲場(chǎng)或聲波干擾，通過引入二次聲源建立一個(gè)相消干頻模式，從而實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域內(nèi)噪聲能降低或消除的目的。對(duì)風(fēng)機(jī)有源噪聲控制國(guó)內(nèi)外對(duì)管道風(fēng)扇、家用電器、軸流風(fēng)機(jī)以及離心風(fēng)機(jī)的有源消聲研究還比較有限，歸納如以下幾種方法：旁道管反聲降噪風(fēng)機(jī)在使用時(shí)，進(jìn)入口己連接了管道，在具有管道噪聲的主管道上開一個(gè)或幾個(gè)旁通管，則在旁通管道后聲傳播下游噪聲下降，這完全符合反聲原理；結(jié)構(gòu)輻射聲的有源控制風(fēng)機(jī)噪聲的有源控制研究目前主要是針對(duì)結(jié)構(gòu)輻射聲。20世紀(jì)80年代后期，P.A.Nelson等人提出了一種消聲理論，其特點(diǎn)就是從能量角度出發(fā)，在初級(jí)聲源附近引入若干次級(jí)點(diǎn)聲源，構(gòu)成一個(gè)聲輻射陣，選擇該陣總輻射聲功率為目標(biāo)函數(shù)，在己知初級(jí)聲源復(fù)強(qiáng)度以及輻射陣空間分布的情況下，確定一組最優(yōu)次級(jí)聲源復(fù)強(qiáng)度，使總輻射功率最小。近些年，有人在離心風(fēng)機(jī)機(jī)殼內(nèi)蝸舌部位安裝兩個(gè)次級(jí)聲源，次級(jí)聲源由電子信號(hào)激勵(lì)，電子信號(hào)與葉輪的轉(zhuǎn)向同步，調(diào)節(jié)他們的振幅和相位，使風(fēng)機(jī)進(jìn)出口處的噪聲減到最??；風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的有源控制風(fēng)機(jī)的噪聲源中，空氣動(dòng)力噪聲是主要部分，而且最難治理，根據(jù)蝸聲理論，風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的有源控制是從有源控制空氣動(dòng)力場(chǎng)內(nèi)的渦流破裂入手，有人進(jìn)行引入控制氣流注射來消弱渦旋成長(zhǎng)和減少渦旋間的相互碰撞機(jī)會(huì)；有源聲吸收有源聲吸收又叫自適應(yīng)吸收，實(shí)際上是用自適應(yīng)方法控制聲阻抗，即在次級(jí)聲源上施加與聲場(chǎng)有關(guān)的信號(hào)，使次級(jí)聲源前面產(chǎn)生和保持所需的阻抗，眾所周知，在一定條件下，聲源可以成為一個(gè)吸聲體，對(duì)于單校子點(diǎn)源，在自由場(chǎng)中吸聲量為兒2/4pU為聲波波長(zhǎng)），因此，在低頻（如100Hz）一個(gè)理想喇叭大約能提供0.93m2的等效吸聲量，而耦校子次級(jí)聲源的最大吸聲量是單校子點(diǎn)聲源最大吸聲量的3倍，這兩種情況下吸聲量與頻率的平方成反比，可見，吸聲方法對(duì)風(fēng)機(jī)低頻噪聲更為有效；雙層板結(jié)構(gòu)有源控制包括有源聲控制和有源聲振控制。有源聲控制是將小型的揚(yáng)聲器作為次級(jí)聲源，放置在兩層板之間的空氣層內(nèi)；有源聲振控制是采用激勵(lì)器裝置，將其安裝在輻射板上作為次級(jí)振源，由于兩層板之間空腔內(nèi)的聲場(chǎng)是主要的聲耦合部分，因此這部分聲均得到控制，整個(gè)結(jié)構(gòu)的隔聲量將會(huì)明顯提高；三維空間有源降噪系統(tǒng)的研究20世紀(jì)90年代以來，有噪聲控制的研究?jī)?nèi)容發(fā)生了根本性的變化，主要是由于高速微處理器的不斷涌現(xiàn)和自適應(yīng)信號(hào)處理理論技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了三維空間（尤其是封閉|空間）聲場(chǎng)有源噪聲控制的發(fā)展，這方面成功的例子是I船舶艙室、飛機(jī)艙室及汽車駕駛室內(nèi)的有源消聲。 　　2.2采用消聲、隔聲和吸聲控制噪聲 2.2.1消聲控制噪聲風(fēng)機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的空氣動(dòng)力性噪聲，為阻止聲音外傳播又允許氣流通過，在風(fēng)機(jī)氣流通道上，裝上消聲裝置，使風(fēng)機(jī)本身發(fā)生的噪聲和管道中的空氣動(dòng)力噪聲降低，定型常用的消聲裝置有：阻性消聲器常用片式消聲器、蜂窩式消聲器、管式消聲器、迷宮式消聲器等；抗性消聲器常用共振式消聲器、擴(kuò)張式消聲器、混合式消聲器、障板式消聲器等；阻抗復(fù)合消聲器常用擴(kuò)張室一阻抗復(fù)合式消聲器、共振腔一阻性復(fù)合式消聲器、阻一抗一共復(fù)合式消聲器。 　　2.2.2隔聲控制噪聲隔聲是噪聲控制工程中常用的技術(shù)措施，利用墻體各種板材及構(gòu)件作為屏蔽物或利用維護(hù)結(jié)構(gòu)，把噪聲控制在一定范圍之內(nèi)，使噪聲在空氣中的傳播受阻而不能順利通過，從而達(dá)到降低噪聲的目的，常用的方法有：?jiǎn)螌用軐?shí)均勻構(gòu)件隔聲此類構(gòu)件的隔聲材料要求密實(shí)而厚重，如磚墻、鋼筋混凝土、鋼板、木板等，隔聲性能與材料的剛性、阻尼面密度有關(guān)；雙層結(jié)構(gòu)隔聲兩個(gè)單層結(jié)構(gòu)中間夾有一定厚度的空氣，或多孔材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，一般可比同樣質(zhì)量的單層結(jié)構(gòu)隔聲量高5~10dB；隔聲罩和隔聲間對(duì)于體積小的噪聲源，直接用隔聲結(jié)構(gòu)罩起，可以獲得顯著的降噪效果，這就是隔聲罩，有很多分散的噪聲源時(shí)可考慮建立一個(gè)小空間，使之與噪聲源隔離開來，這就是隔聲間；隔聲屏是放在噪聲源和受聲點(diǎn)之間的用隔聲結(jié)構(gòu)所制成的一種隔聲裝置。 　　2.2.3吸聲控制噪聲在墻面或頂柵上飾以吸聲材料、吸聲結(jié)構(gòu)或在空間懸掛吸聲板，吸聲體混合聲就會(huì)被吸收掉，這種控制噪聲的方法稱做吸聲降噪。 　　（1）吸聲材料在吸聲降噪方法中吸聲材料很重要，常用的有：①纖維材料。包括有機(jī)纖維、無機(jī)纖采掘維和纖維制品；②顆粒材料。包括砌塊和板材；③泡沫材料。包括泡沫塑料、其他等三大類二十幾種。 　?。?）共振吸聲結(jié)構(gòu)是利用共振原理作成的各種吸聲結(jié)構(gòu)，用于對(duì)低頻聲波的吸收，最常用結(jié)構(gòu)單個(gè)共振和減小羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子間隙與泄漏。開線型三葉羅茨風(fēng)機(jī)由于其氣流脈動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，近年來己逐漸開始取代兩葉羅茨風(fēng)機(jī)。為進(jìn)一步減少三葉羅茨風(fēng)機(jī)的內(nèi)泄漏，提高容積效率，需要對(duì)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子（葉輪）間隙進(jìn)行控制。 　　羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)間隙三葉羅茨風(fēng)機(jī)為定容積壓縮，其壓縮過程為吸熱過程。風(fēng)機(jī)內(nèi)部存在的能量損失，如進(jìn)排氣流動(dòng)損失、回流沖擊損失、泄漏損失等，這些損失所消耗的功轉(zhuǎn)化成熱量為氣體所吸收，使羅茨風(fēng)機(jī)的排氣溫度遠(yuǎn)高于進(jìn)氣溫度。風(fēng)機(jī)的機(jī)殼、轉(zhuǎn)子（葉輪）、墻板等主要零件均是鑄鐵件，因此，在計(jì)算轉(zhuǎn)子間隙時(shí)必須考慮材料的熱脹冷縮性。 ?。?）微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)由板厚和孔徑均在1mm以下、穿孔率為1%~3%的金屬微穿孔板和空腔組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。 　　3結(jié)束語本文對(duì)風(fēng)機(jī)噪聲控制方法進(jìn)行了分類介紹，并分析了它們存在的問題和應(yīng)用的前景。有些噪聲控制方法屬于被動(dòng)控制，它們?cè)谳^高頻段才起主要作用，在低頻段往往花費(fèi)很大。隨著信號(hào)技術(shù)的發(fā)展，噪聲主動(dòng)控制己逐漸成為可實(shí)施的技術(shù)，風(fēng)機(jī)噪聲控制的根本途徑還是對(duì)其噪聲源的有效控制，是解決風(fēng)機(jī)噪聲問題的積極主動(dòng)的發(fā)展方向。

集流器與工作葉輪的前盤之間存在進(jìn)口間隙。由于間隙兩側(cè)的風(fēng)壓不等,葉輪進(jìn)口處風(fēng)壓低,因此必然有部分氣流經(jīng)過間隙流入葉輪進(jìn)口。這一部分漏入的氣流是已經(jīng)從風(fēng)機(jī)獲得能量而又重新返回葉輪的,這個(gè)現(xiàn)象所造成的損失稱為容積損失。 試驗(yàn)證明,對(duì)于徑向進(jìn)口間隙,由于泄漏氣流的方向與入口主氣流方向一致、所以不會(huì)干擾主氣流;對(duì)于軸向間隙,泄漏氣流方向與主氣流垂直,因而直接沖擊主氣流,引起的沖擊損失較大。所以一般集流器都是插入前盤的,從而避免了軸向間隙的出現(xiàn)。 在工藝允許的條件下,進(jìn)口間隙應(yīng)盡量縮小,以降低容積損失。在本書所附的各種模型風(fēng)機(jī)圖例,都畫有進(jìn)口間隙的節(jié)點(diǎn)圖,因?yàn)檫M(jìn)口間隙的形式和大小是與風(fēng)機(jī)效率等性能參數(shù)直接有關(guān)的。

進(jìn)風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)對(duì)葉輪入口處速度場(chǎng)有較大影響。進(jìn)風(fēng)箱本身的阻力損失更是直接關(guān)系到風(fēng)機(jī)的有效壓頭。所以,進(jìn)風(fēng)箱對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)影響較大。 根據(jù)試驗(yàn)研究的結(jié)果,關(guān)于進(jìn)風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以歸納為以下幾點(diǎn)： (1)進(jìn)風(fēng)箱入口面積與葉輪面積之比i=ab/（ΠD22/4）一般取1.5~2.0； (2)進(jìn)風(fēng)箱入口最佳長(zhǎng)寬比a/b=1/2~1/3； (3)進(jìn)風(fēng)箱中氣流轉(zhuǎn)彎角度減小到60°~75°,即所謂傾斜的進(jìn)風(fēng)箱,可以降低阻力。 舊式進(jìn)風(fēng)箱一般多用矩形截面的直角彎頭,常出現(xiàn)渦流區(qū),阻力損失大。在改造舊風(fēng)機(jī)的同時(shí),對(duì)原有舊式進(jìn)風(fēng)箱也應(yīng)進(jìn)行改造,以降低進(jìn)口阻力。新型結(jié)構(gòu)進(jìn)風(fēng)箱,在進(jìn)風(fēng)箱轉(zhuǎn)彎處加裝了一塊傾斜30°的復(fù)板,底部采用后斜板,使進(jìn)口氣流平穩(wěn)，阻力顯著下降。 進(jìn)風(fēng)箱入口連接風(fēng)管的布置也要引起注意。因?yàn)榭拷肟趲в袕濐^,會(huì)使氣流在入口處產(chǎn)生附加的正向或反向預(yù)旋,從而改變了風(fēng)機(jī)的特性。

    葉片出口角&bea;2對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的全壓和風(fēng)機(jī)的效率上。&bea;2加大,全壓H就增大,但其中動(dòng)壓所占的比例也增加。當(dāng)&bea;2大于一定數(shù)值時(shí),將使風(fēng)機(jī)效率下降。對(duì)于后彎式高效風(fēng)機(jī),通常&bea;2=20°~65°,習(xí)慣上常用其補(bǔ)角來表示,即160°~115°。    葉輪出口寬度b2的改變,對(duì)流量、風(fēng)壓和效率等都有影響,不過,主要影響流量。根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果,認(rèn)為在一定的變化范圍內(nèi),對(duì)于某一種類型的風(fēng)機(jī),流量系數(shù)Q大致正比于b2/D2。   有時(shí)要采用修改葉輪寬度的辦法,來改變風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)下的流量,從而達(dá)到既符合所要求的參數(shù),又不會(huì)過多降低風(fēng)機(jī)效率的目的。實(shí)踐證明,當(dāng)葉輪寬度變化在±15%以內(nèi),其效率下降不超過5%。葉輪寬度的變化不宜過大,對(duì)于低比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)機(jī),其葉輪寬度的縮窄率最好控制在10%以下。

離心通風(fēng)機(jī)葉輪中的最佳葉片數(shù)至今還不能用數(shù)學(xué)方法精確計(jì)算。葉片數(shù)目的選取會(huì)直接影響風(fēng)機(jī)的效率。在選取葉片數(shù)目和設(shè)計(jì)流道時(shí)應(yīng)力求使氣流在流道中不會(huì)出現(xiàn)脫流現(xiàn)象。根據(jù)這個(gè)原則,假定葉片長(zhǎng)度和流道寬度之比L/a=2,而且平均來看,可以認(rèn)為葉片的長(zhǎng)度L=1.5*(D2-D1)/2,流道寬度a=sin&bea;2，其中表示葉片在外徑圓上的節(jié)距，=ΠD2/Z，&bea;2——葉片出口角。于是可以列出： 由(2-77)式看來,最佳葉片數(shù)僅僅取決于葉片出口角&bea;2和葉輪內(nèi)外徑之比D1/D2。該式可以用于近似計(jì)算，最佳葉片數(shù)目只有通過試驗(yàn)才能準(zhǔn)確確定。

   集流器的作用是保證氣流平穩(wěn)地進(jìn)入葉輪,從而減小流動(dòng)損失。目前高效風(fēng)機(jī)一般采用錐弧形集流器,它的前半部分是圓錐形的加速致,后半部分是近似雙曲線的擴(kuò)散段,在炳段之間的過渡部分形成收斂度較大的喉部，見圖2-22。    氣流進(jìn)入集流器后,逐步加速,在喉部處形成-較髙的風(fēng)速。而后經(jīng)喉部出來的氣流沿著雙曲線段均勻擴(kuò)散,并與葉輪前盤很好配合。因此,從集流器出來的氣流能均勻地充滿整個(gè)葉輪的流道中。在這種集流器中,氣流是緩慢加速,而后又均勻擴(kuò)散,所以流動(dòng)損失較小。喉部形狀與喉部直徑D的影響較大,喉部圓弧R選取不當(dāng),將影響風(fēng)機(jī)效率5~6%。集流器形式不好,會(huì)影響風(fēng)機(jī)效率8%左右。 一般當(dāng)ns=20~50時(shí),取R/D=4%;當(dāng)ns&g;50以上時(shí),取R/D=8%。 在圖2-22中的角,通常取45°,即錐角為90°。 在設(shè)計(jì)中,如需變更集流器尺寸,a角和入口直徑Dx可以適當(dāng)變化,但不宜改變喉部直徑D&squo;k和喉部圓弧半徑R。集流器的形式很多,如流線型、圓錐型和圓筒型等,這里不再贅述。