渦流風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)：三葉羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整方法及降低噪音（圖）

　　如何調(diào)整三葉羅茨風(fēng)機(jī)間隙來(lái)降低噪音是有一定科學(xué)根據(jù)的。因?yàn)槿~羅茨風(fēng)機(jī)取決于轉(zhuǎn)子體積的變化，以將原始想法的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力和動(dòng)能。與離心式羅茨風(fēng)機(jī)相比，它具有壓頭高、流動(dòng)阻力小、送風(fēng)量大等優(yōu)點(diǎn)，但在使用過程中效率低，噪音高。

　　由于風(fēng)機(jī)噪聲大，惡化了勞動(dòng)條件，污染了職業(yè)環(huán)境，因此在化工廠，特別是中小型化工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注風(fēng)機(jī)的噪聲，探討風(fēng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和防治措施。

　　離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)在這方面的研究越來(lái)越完善。本文分析了羅茨風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的來(lái)源及其機(jī)理。在綜合運(yùn)用各種實(shí)例的基礎(chǔ)上，提出了降低噪聲的各種途徑，并探討了降低羅茨風(fēng)機(jī)噪聲的基本途徑。

　　三葉羅茨風(fēng)機(jī)發(fā)生噪聲的機(jī)理：

　　噪聲源

　　1.羅茨風(fēng)機(jī)

　　2.羅茨風(fēng)機(jī)包含多種噪聲源。

　　3.進(jìn)排氣口氣動(dòng)噪聲;

　　4.機(jī)械噪聲，如套管、電擊和軸承。

　　5.振動(dòng)輻射的固體聲音。

　　在局部噪聲中，入口和出口的氣動(dòng)噪聲(空氣動(dòng)力噪聲)最強(qiáng)，在機(jī)械正常運(yùn)行的條件下，機(jī)械噪聲和電磁噪聲等非必要的〔1〕。根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲頻譜分析，其特征是低頻寬帶。風(fēng)扇的氣動(dòng)噪聲主要由扭轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲兩部分組成。

　　1、扭轉(zhuǎn)噪聲

　　扭轉(zhuǎn)噪聲是由于在工作輪上的車輪周圍的氣體介質(zhì)引起的，通過調(diào)整間隙，從而導(dǎo)致周圍的氣體壓力波動(dòng)。當(dāng)空氣流過葉片時(shí)，形成葉片的表層，吸力側(cè)的附面層容易加厚，并且有許多渦流。在葉片后緣，壓力邊界的吸力邊界和邊界層構(gòu)成所謂的尾流區(qū)域。在尾流區(qū)域中，氣流的壓力和速度遠(yuǎn)低于主流氣流區(qū)域。

　　因此，當(dāng)任務(wù)輪反轉(zhuǎn)彎頭時(shí)，葉片出口區(qū)域中的氣流非常不均勻。這種不相等的空氣流周期性地影響周圍介質(zhì)，導(dǎo)致壓力波動(dòng)形成噪聲?？諝饬鲃?dòng)越不均勻，噪音就越大。

　　2、渦流噪聲也稱為渦流噪聲或湍流噪聲。這主要是因?yàn)楫?dāng)空氣流過葉片時(shí)，湍流邊界層和渦流和旋渦被分離。它會(huì)導(dǎo)致葉片上的壓力脈動(dòng)。其產(chǎn)生的原因有4：一是表面的氣流由紊流邊界層構(gòu)成，葉片中的壓力脈動(dòng)在蝸殼表面、蝸殼的內(nèi)表面和外表面以及一些外觀和噪聲中使用。第二種情況是氣流通過物體，因?yàn)闇u流將發(fā)生在必要的水平。渦流的離開將形成較大的脈動(dòng)，第三是流動(dòng)的湍流導(dǎo)致葉片效應(yīng)的脈動(dòng)形成噪聲，第四是由兩個(gè)渦流構(gòu)成的噪聲。

　　三葉羅茨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的渦噪聲的原因遠(yuǎn)小于邊界層湍流壓力脈動(dòng)和兩個(gè)渦旋輻射的噪聲功率。此外，由于脈沖角產(chǎn)生的噪聲不太清楚，進(jìn)入流的湍流強(qiáng)度并不特別?？梢哉J(rèn)為，風(fēng)扇的渦流噪聲主要是由第二種噪聲引起的，即渦動(dòng)和渦流離開葉片升力的脈動(dòng)。

渦流風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)：渦流風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別

　　離心風(fēng)機(jī)也屬于恒壓風(fēng)機(jī)，只是離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓本身不大，空氣的壓縮過程往往是經(jīng)過少許的工作葉輪借助離心力的作用來(lái)進(jìn)行工作的，而羅茨風(fēng)機(jī)在這方面就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于離心風(fēng)機(jī)了，比如說(shuō)污水的處理或養(yǎng)殖的曝氣，你就需要選擇高壓風(fēng)機(jī)或者羅茨風(fēng)機(jī)了，因?yàn)檫@種環(huán)境很明顯需要的壓力較高，壓力低了的話將無(wú)法使用，1米水深需要的壓力大約100mbar左右，可按需選擇。

　　選擇風(fēng)機(jī)，首先確定其流量、壓力、用途等，有了這些，就可以針對(duì)這些參數(shù)來(lái)選購(gòu)風(fēng)機(jī)了。

　　北京納西德機(jī)電有限公司：

渦流風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)：羅茨風(fēng)機(jī)、渦流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)三者間的區(qū)別－北京美其樂機(jī)電設(shè)備

　　我們說(shuō)所的渦流風(fēng)機(jī)，也就是漩渦風(fēng)機(jī)、高壓風(fēng)機(jī)的別稱、羅茨風(fēng)機(jī),渦流風(fēng)機(jī),離心風(fēng)機(jī)這三種產(chǎn)品分屬于不同的類型，所以就導(dǎo)致它們的類型、使用用途及性能參數(shù)都是有差別的。

　　也可以這樣理解，三者各有各的優(yōu)勢(shì)，各有各有特點(diǎn)，各有各的用途，比如這個(gè)工況使用使用羅次風(fēng)機(jī)，而另一個(gè)客戶就不適合使用羅次風(fēng)機(jī)了。那么我們?nèi)绾芜x擇一款適合自己用的風(fēng)機(jī)呢，又如何區(qū)別呢？

　　一、渦流風(fēng)機(jī)，是利用離心力的運(yùn)作原理，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶到葉輪旋轉(zhuǎn)，這樣會(huì)形成一系列漩渦式的氣體運(yùn)動(dòng)，電機(jī)配置的是二級(jí)電機(jī)，每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)2900轉(zhuǎn)，經(jīng)過不斷旋轉(zhuǎn)，泵體內(nèi)壓力則會(huì)升高，空氣流動(dòng)加快，直至排出風(fēng)機(jī)。

　　二、羅茨風(fēng)機(jī)，其實(shí)羅茨風(fēng)機(jī)是屬于那種恒流量的風(fēng)機(jī)類型，從其作業(yè)的主要參數(shù)來(lái)看，其實(shí)起到關(guān)鍵性作用的是風(fēng)量，而且輸出的壓力和管道的負(fù)載是存在正比關(guān)系的。

　　上圖為雙段式渦流風(fēng)機(jī)

　　實(shí)際上羅茨風(fēng)機(jī)是一種容積式的風(fēng)機(jī)，傳送的風(fēng)量往往由轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)確定的，主要的目的是把氣體按照一側(cè)吸入而傳送到另一側(cè)的原理進(jìn)行工作，其實(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)，經(jīng)過測(cè)壓的數(shù)據(jù)顯示壓力是很高的。

　　不過，要是輸出的風(fēng)量隨著管道和負(fù)載的變化要是需要出現(xiàn)反比關(guān)系的話，那就要使用離心風(fēng)機(jī)了，但缺點(diǎn)是機(jī)型大，噪音高，不易移動(dòng)等。

　　上圖為羅茨風(fēng)機(jī)

　　三、離心風(fēng)機(jī)也屬于恒壓風(fēng)機(jī)，只是離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓本身不大，空氣的壓縮過程往往是經(jīng)過少許的工作葉輪借助離心力的作用來(lái)進(jìn)行工作的。

　　而羅茨風(fēng)機(jī)在這方面就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于離心風(fēng)機(jī)了，比如說(shuō)污水的處理或養(yǎng)殖的曝氣，你就需要選擇高壓風(fēng)機(jī)或者羅茨風(fēng)機(jī)了，因?yàn)檫@種環(huán)境很明顯需要的壓力較高，壓力低了的話將無(wú)法使用，1米水深需要的壓力大約100mbar左右，可按需選擇。

　　綜上所述可以理解為，高壓力大流量的可以使羅茨風(fēng)機(jī)，高壓力或中壓力適中流量可以采用渦流風(fēng)機(jī)，低壓力特大流量可以采用離心風(fēng)機(jī)，并且我們的在選型的時(shí)候都需要有參數(shù)的，如流量、壓力、用途等，有了這些，就可以針對(duì)的來(lái)選購(gòu)風(fēng)機(jī)了。

　　上圖為離心風(fēng)機(jī)

渦流風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)：羅茨風(fēng)機(jī)噪聲源分析

　　原標(biāo)題：羅茨風(fēng)機(jī)噪聲源分析

　　羅茨風(fēng)機(jī)噪聲含有多種“成分”。錦工風(fēng)機(jī)從噪聲產(chǎn)生機(jī)理分析，羅茨風(fēng)機(jī)噪聲主要由氣動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲和電磁噪聲等幾部分組成，其中氣體動(dòng)力性噪聲具有強(qiáng)度高、危害大的特點(diǎn)，是羅茨風(fēng)機(jī)的主要噪聲污染源。從噪聲傳播途徑分析，羅茨風(fēng)機(jī)噪聲由空氣噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲兩部分組成，空氣噪聲通過進(jìn)氣口、排氣口、機(jī)殼、管壁等輻射與傳播，結(jié)構(gòu)噪聲通過機(jī)殼、管壁與基礎(chǔ)等傳播，結(jié)構(gòu)噪聲容易造成物體振動(dòng)并激發(fā)二次空氣噪聲。羅茨風(fēng)機(jī)噪聲傳播途徑如圖1所示。

　　1.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)噪聲 2.機(jī)殼與管壁噪聲 3.氣流噪聲

　　圍介質(zhì)造成了壓力脈動(dòng)，形成了氣動(dòng)噪聲。當(dāng)風(fēng)機(jī)葉輪逐個(gè)掃過進(jìn)氣口與排氣口時(shí)，氣體受到周期性擾動(dòng)，引起壓力脈動(dòng)，同樣產(chǎn)生了噪聲。由于風(fēng)機(jī)葉輪與機(jī)殼之間圍成封閉的基元容積，在基元容積與排氣口連通一瞬間，風(fēng)機(jī)排氣口的高壓氣體向基元容積快速回流，使氣流受到劇烈沖擊與壓縮造成壓力脈動(dòng)，形成了強(qiáng)烈的氣動(dòng)噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲具有確定的基頻，計(jì)算式為f1=Z·n/30（Hz），其中Z為葉輪數(shù)，n為轉(zhuǎn)速（r/min）。

　　渦流噪聲又稱紊流噪聲，是氣體渦流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一種非穩(wěn)定流動(dòng)噪聲。在葉輪及機(jī)殼流道表面，尤其在氣流突然減速或速度方向發(fā)生突變的部位，氣體附面層發(fā)展到一定程度就會(huì)發(fā)生脫離，形成漩渦。內(nèi)泄漏氣體的流動(dòng)方向與主氣流方向相反，也會(huì)在泄漏間隙兩端產(chǎn)生漩渦。由于氣體具有粘滯性，氣流漩渦產(chǎn)生后還會(huì)在流動(dòng)過程中進(jìn)一步分裂，形成一系列更小的渦流。

　　除了上述旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲外，氣動(dòng)噪聲還包括共鳴聲。由于葉輪旋轉(zhuǎn)和氣流渦流運(yùn)動(dòng)等因素的影響，氣體壓力在很寬的頻率范圍內(nèi)脈動(dòng)。這種脈動(dòng)與進(jìn)（排）氣腔發(fā)生聲學(xué)上的共振，產(chǎn)生共鳴聲。當(dāng)共鳴聲通過進(jìn)、排氣口輻射時(shí)，顯著增強(qiáng)氣動(dòng)噪聲的某些共振頻率成分。

　　機(jī)械噪聲主要來(lái)源于機(jī)殼的振動(dòng)，使機(jī)殼發(fā)生振動(dòng)的原因主要有兩個(gè)：①葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡力，通過傳動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)移到機(jī)殼上，對(duì)機(jī)殼產(chǎn)生周期性的激勵(lì)；②機(jī)殼內(nèi)的渦流強(qiáng)度所決定的壓力脈動(dòng)，常與葉片的基頻（即葉片通過頻率）有聯(lián)系，也對(duì)機(jī)殼產(chǎn)生周期性的激勵(lì)。風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓越高，這一激勵(lì)源越不能忽視。此外，電動(dòng)機(jī)、基礎(chǔ)振動(dòng)和管路振動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪聲。

　　幾種典型的羅茨風(fēng)機(jī)噪聲頻譜特性如圖2所示，其特點(diǎn)是中低頻噪聲峰值突出，高頻噪聲成分逐漸減弱。羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般為490～3000r/min，旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為49～300Hz，使風(fēng)機(jī)噪聲呈現(xiàn)低頻特征。渦流噪聲以中高頻成分為主，具有寬頻帶特性。共鳴聲對(duì)中頻噪聲影響較大。

　　羅茨風(fēng)機(jī)噪聲與風(fēng)量、轉(zhuǎn)速、壓力等參數(shù)有關(guān)。一般情況下，風(fēng)機(jī)風(fēng)量、轉(zhuǎn)速與壓力升高，噪聲增大。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)轉(zhuǎn)速與壓力相同時(shí)，風(fēng)量增大一倍，噪聲增強(qiáng)約6dB(A)；壓力每升高一個(gè)大氣壓，噪聲增強(qiáng)約3~4dB(A)；如果轉(zhuǎn)速增加一倍，則噪聲增強(qiáng)約6~10dB（A）。

　　測(cè)量羅茨風(fēng)機(jī)噪聲的目的就是為了對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行噪聲等級(jí)的分析、評(píng)價(jià)或聲源識(shí)別，以便采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行噪聲控制。通常羅茨風(fēng)機(jī)的噪聲識(shí)別方法有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量法、聲功率測(cè)量法、表面振動(dòng)測(cè)量法等，其中，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量法是工程實(shí)際中常用的方法。

　　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量法通過對(duì)數(shù)據(jù)、頻譜的分析確定主要的噪聲輻射源，方法簡(jiǎn)便，測(cè)量結(jié)果能真實(shí)反映風(fēng)機(jī)的振動(dòng)與噪聲水平，但易受環(huán)境的影響。聲功率測(cè)量法反映噪聲源輻射強(qiáng)度與輻射特性，避免了聲壓級(jí)易受測(cè)量距離和測(cè)量環(huán)境影響的缺點(diǎn)。振動(dòng)測(cè)量法是根據(jù)羅茨風(fēng)機(jī)的表面振動(dòng)速度來(lái)估計(jì)表面輻射聲功率，主要困難在于羅茨風(fēng)機(jī)零部件輻射比的確定，需要測(cè)量較多的數(shù)據(jù)和進(jìn)行大量的計(jì)算。

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