專利名稱：高效節(jié)能低噪聲風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效節(jié)能低噪聲風(fēng)機(jī)，尤其是將流體力學(xué)與聲學(xué)理論有機(jī)地結(jié)合，采用根本降噪方法一聲源降噪而提供的高效節(jié)能低噪聲風(fēng)機(jī)。
我國目前所使用的風(fēng)機(jī)，其噪聲絕大部分直接傳播到風(fēng)機(jī)周圍的空間，給環(huán)境極大的污染，噪聲通常高達(dá)90～100dB，甚至更大，大大超過了國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)和勞動保護(hù)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重的干擾了人們的工作和休息，也給操作人員帶來不便，因而已成為城市環(huán)境的主要治理項(xiàng)目之一。
目前風(fēng)機(jī)的噪聲治理辦法主要靠在傳聲途徑上加以控制來解決，例如用建隔聲機(jī)房的辦法將風(fēng)機(jī)與工作環(huán)境隔離，或加隔聲罩，這些措施投資大，不經(jīng)濟(jì)，沒有根除噪聲源。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種新型高效節(jié)能低噪聲風(fēng)機(jī)，采用根本降噪方法，使噪聲最大限度的降低，在葉輪組、蝸殼組、進(jìn)風(fēng)口組以及消聲器的構(gòu)件采用填塞吸聲材料和適當(dāng)?shù)奈恢么蛴刑囟ǖ目?，使得風(fēng)機(jī)的整體的噪聲大幅度下降，同時(shí)又兼有節(jié)能效果好等顯著特點(diǎn)。
在描述本實(shí)用新型高效能低噪聲風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)之前，首先簡明扼要的說明噪聲在風(fēng)機(jī)中產(chǎn)生的原理，從而使人們清楚地知道，本實(shí)用新型是將流體力學(xué)和聲學(xué)理論有機(jī)地進(jìn)行結(jié)合，以根除噪聲的聲源。一般離心式風(fēng)機(jī)的噪聲有電磁噪聲，機(jī)械噪聲和空氣動力噪聲，而空氣動力噪聲又包括旋轉(zhuǎn)噪聲和旋渦噪聲，而發(fā)明就是要解決空氣動力噪聲，旋轉(zhuǎn)噪聲主要由下面的形式產(chǎn)生的在旋轉(zhuǎn)葉輪上的葉片通道出口處，沿周向的氣流壓力與氣流速度都有頗大的變化，當(dāng)蝸舌與葉片出口邊緣的間隙較小時(shí)，旋轉(zhuǎn)的葉片掠過蝸舌處，就會出現(xiàn)周期性的壓力和速度脈動，此種脈動所產(chǎn)生的噪聲稱之為旋轉(zhuǎn)噪聲。旋渦噪聲(又稱紊流噪聲)，是由于氣流繞物體表面形成的紊流邊界層及其脫體，引起氣流上壓力的脈動造成的，由于邊界層脫體和紊流脈動彈性較大，因此這種渦噪聲具有很寬的頻率范圍。離心式風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的旋渦噪聲的主要原因，靠近葉片出口處的邊界層脫體，氣流在蝸殼中擴(kuò)壓流動的脫體，葉片進(jìn)口處流動分離及偏離最佳工況時(shí)流動的惡化等。此外在風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口與蝸殼之外，其蝸舌附近往往出現(xiàn)負(fù)壓，產(chǎn)生倒流現(xiàn)象；進(jìn)氣口型式對其渦流有一定程度影響，葉片入口沖角大小引起渦流損失；在葉輪流道中氣流由軸向流動轉(zhuǎn)變徑向流動外，除了引起附面層分離外，也要產(chǎn)生二次渦流；葉輪與蝸舌間隙對噪聲也有一定影響；從葉輪流出的周向不均勻氣流，會同時(shí)作用在蝸舌上，使蝸舌受到很大的脈動沖力；葉片的繞流不好時(shí)，在葉片的非工作面近出口邊有相當(dāng)大有脫體區(qū)，存在著大量的旋渦。經(jīng)上所述，我們基本了解到了離心式風(fēng)機(jī)主要部件及部位產(chǎn)生噪聲的原因，根據(jù)聲學(xué)原理(聲波傳播，反射與吸收)，在風(fēng)機(jī)噪聲的惡化區(qū)，采取相應(yīng)的措施降低和削弱噪聲。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的離心式風(fēng)機(jī)一般包括風(fēng)機(jī)消聲器，進(jìn)風(fēng)口組，蝸殼組，葉輪組，傳動組，風(fēng)量調(diào)節(jié)器，聯(lián)動部分及動力系統(tǒng)等，本實(shí)用新型的特征是葉輪組中的葉片為雙層中空的結(jié)構(gòu)，其中空部分填有吸聲材料，在葉片的背風(fēng)面鉆有一些小孔；在蝸殼組中，其蝸殼圍板采用雙層中空結(jié)構(gòu)，中空部分填滿吸聲材料；在進(jìn)風(fēng)口組中，增加一整流筒體，在筒體內(nèi)填滿吸聲材料，并在筒體的軸向與徑向面鉆一些小孔。消聲器中間加分流器，并在分流器上鉆有一些小孔，內(nèi)填滿吸聲材料，當(dāng)風(fēng)機(jī)作為高中低壓通風(fēng)機(jī)時(shí)，消聲器內(nèi)壁為網(wǎng)板，在網(wǎng)板兩側(cè)鉆孔，在網(wǎng)板與外殼中間填滿吸聲材料，當(dāng)風(fēng)機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)，則在消聲內(nèi)壁上鉆孔，在內(nèi)壁與外殼之間填滿吸聲材料。在所述的中空葉片中，其葉片形狀可采用后彎型、徑向葉片和前彎型葉片；它們同機(jī)翼型葉片一樣均采用雙層葉片，葉片中間填滿吸聲材料，在葉片的背風(fēng)面鉆一些孔，采用這種技術(shù)的目的是使從葉輪出來的不均勻氣流的脈沖力，葉片振動產(chǎn)生聲波，通過葉片中間填加吸聲材料，可減弱聲波的傳播速度，當(dāng)聲波受阻，部分聲能轉(zhuǎn)化為熱而被吸收，同時(shí)反射波也將減弱，部分轉(zhuǎn)化為熱而吸收，在葉片的背風(fēng)面鉆數(shù)個(gè)φ3mm小孔，并呈幾何型排列，例如S、◇、O、□等，其目的是在葉片繞流不好時(shí)，在葉片的非工作面出口邊有相當(dāng)大的脫體區(qū)，存在著大量的旋渦，為減弱此旋渦噪聲，便采用一些小孔，從而可達(dá)到吸聲、消聲、減振的目的。所述的蝸殼組的蝸殼除了采用雙層中空結(jié)構(gòu)外，并在蝸殼圍板內(nèi)壁某一角度上，鉆有一些φ4mm小孔，其目的是便于吸收和削減葉輪出來的不均勻氣流的脈沖動和殼體內(nèi)紊流的脈動，減少殼體的振動，削弱聲波的傳播與反射速度，降低風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。
本實(shí)用新型的高效能低噪聲風(fēng)機(jī)可用于鍋爐離心式引風(fēng)機(jī)和高中低壓離心式通風(fēng)機(jī)，在作為鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)，為防止所說小孔被灰塵堵塞，在其蝸殼組中蝸殼圍板內(nèi)壁打孔處還設(shè)有送風(fēng)排塵裝置，定期送風(fēng)排塵。而其余結(jié)構(gòu)則基本相同。所述的吸聲材料可以是石棉纖維，泡沫石棉氈，玻璃絲棉，石棉布，化纖纖維，以及各種適合吸聲的材料。
本實(shí)用新型具有效率高，噪聲低優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)新穎，簡單，易制造，使用方便，實(shí)驗(yàn)測定，噪聲降低28～38dB，(A聲級)從根本上降低了噪聲源。
以下結(jié)合附圖對其結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)描述，其中


圖1a為本實(shí)用新型作為通風(fēng)機(jī)的裝配示意圖；
圖1b為
圖1的側(cè)視圖；圖2a為本實(shí)用新型作為鍋爐引風(fēng)機(jī)的裝配示意圖；圖2b為圖2a的側(cè)視圖；圖3a為葉輪組示意圖；圖3b為圖3的剖示圖；圖3c為機(jī)翼型葉片的剖示圖；圖3d為圖3c的仰視圖，并指出其鉆孔的安排形式；圖4a為后彎型葉片的剖示圖；圖4b為圖4a的仰視圖；圖5a為徑向葉片的剖視圖；圖5b為圖5a的仰視圖；圖6a為本實(shí)用新型作為通風(fēng)機(jī)時(shí)的蝸殼組示意圖；圖6b為圖6a的側(cè)視圖；圖7a為本實(shí)用新型風(fēng)機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)的蝸殼組示意圖；圖7b為圖7a的側(cè)視圖；圖8a為風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口組的剖面示意圖；圖8b為圖8a的側(cè)示圖；圖9為本實(shí)用新型風(fēng)機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)消聲器的主示圖；
圖10為本實(shí)用新型風(fēng)機(jī)作為通風(fēng)機(jī)時(shí)的消聲器的剖示圖。
參見附圖，風(fēng)機(jī)一般包括風(fēng)機(jī)消聲器1，進(jìn)風(fēng)口組2，蝸殼組3，葉輪組4，傳動組5，聯(lián)動部分6，電機(jī)7。其中葉輪組中的葉片可為機(jī)翼型，后彎型，徑向葉片、前彎型，如圖中所示，葉片做成中空形，在中空部分填有吸聲材料8，吸聲材料必須填滿，搗實(shí)，同一臺風(fēng)機(jī)葉片中的材料重量須相等，葉片的背面在一定位置上，較好的是在2／5l～4／5l上，最好是3／5l鉆有一些小孔，如圖中所示的S形排列，孔徑為φ3mm。在蝸殼組中，其蝸殼圍板采用雙層中空結(jié)構(gòu)，中間填滿吸聲材料9，其厚度為30～60mm，在蝸殼圍板內(nèi)壁240°處，這里所述的240°是以圖中所示的其準(zhǔn)線來確定的，鉆3排φ4mm孔，孔距為20×20mm，在蝸舌出口處，R與直線切點(diǎn)，鉆一排φ4mm，孔距為20mm，如圖中所示的位置，如果風(fēng)機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)，在蝸殼圍板內(nèi)壁240°處除了鉆3排φ5mm，孔距為20×20外，還需在該處設(shè)置除塵裝置10(如圖所示)，定期用3－5kg／m3的壓力對3排φ5mm的孔除塵。在進(jìn)風(fēng)口組中，在錐形筒體外側(cè)，增加一整流筒體，在筒體內(nèi)填滿吸聲材料12，并在整流筒體蓋板12上和整流筒11的軸向面上鉆一些φ4mm的小孔(如圖所示)，其目的是為了吸收減弱殼體紊流的脈動力和旋轉(zhuǎn)渦流及減弱進(jìn)氣速度對進(jìn)氣口錐形體的沖擊造成的振動，達(dá)到吸聲、消聲、減振的目的。對于風(fēng)機(jī)的消聲器，采用吸收式消聲器，管路的內(nèi)壁為網(wǎng)板，在網(wǎng)板與外殼中間填滿吸聲材料15，中間加分流器14，在分流器上鉆一些φ5mm的孔，內(nèi)填滿吸聲材料16，當(dāng)風(fēng)機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)，如圖所示，在消聲器內(nèi)壁鉆一些φ5mm的小孔，孔距為20×20mm，在孔板與外殼中間填滿吸聲材料17，其厚度為50～80毫米，為防止φ5mm的孔灰堵，在外殼加設(shè)風(fēng)管18，風(fēng)管18連接有進(jìn)氣嘴20，此外在分流器上也設(shè)置有除塵風(fēng)管19，該管與風(fēng)管18為一體，定期除塵，以防分流器上和φ5mm的孔灰堵；以風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口直徑為準(zhǔn)，φ400以下除塵風(fēng)管6排，φ800以下8排，φ1000以下12排，φ1400以下設(shè)16排，每排鉆孔直徑φ8，孔距40mm。在風(fēng)機(jī)作為通風(fēng)機(jī)時(shí)，如圖所示，則在消聲器內(nèi)壁兩端各鉆一排φ4mm的孔，孔距為20×20mm，中間部分為網(wǎng)板，在網(wǎng)板與外殼中間填滿吸聲材料，其厚度為50～80毫米。
綜上所述，由本實(shí)用新型的風(fēng)機(jī)對其主要部件和部位產(chǎn)生的噪聲采取了相應(yīng)的措施，因此，則大大減小的噪聲，使噪聲降低了28～38分貝(A聲級)。
權(quán)利要求1.高效節(jié)能低噪聲風(fēng)機(jī)，包括消聲器、進(jìn)風(fēng)口組、蝸殼組、葉輪組、傳動組、風(fēng)量調(diào)節(jié)器組成，其特征是葉輪組中的葉片為雙層中空結(jié)構(gòu)，其中空部分填有吸聲材料，在葉片背風(fēng)面上鉆有一些小孔；在蝸殼組中，其蝸殼采用雙層中空結(jié)構(gòu)，中空部分填滿吸聲材料；在進(jìn)風(fēng)口組中，增加一整流筒體，在筒體內(nèi)填滿吸聲材料，并在筒體的軸向與徑向面鉆一些小孔；有消聲器的中間加分流器，并在分流器上鉆有一些小孔，在分流器內(nèi)填滿吸聲材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)，其特征在于所述的中空葉片為機(jī)翼型，后彎型，徑向型和前彎型，其鉆孔位置為葉片長度1的2／5～4／5處，并以幾何形排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述的蝸殼組中雙層中空結(jié)構(gòu)填滿的吸聲材料厚度為30～60mm，蝸殼圍板內(nèi)壁240°處，鉆3排φ4mm孔，孔距為20×20mm，當(dāng)風(fēng)機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)，在該鉆孔為φ5并設(shè)置除塵裝置，定期用3－5kg／m3的壓力對3排φ5mm除塵；在風(fēng)機(jī)的蝸舌出口處，鉆一排φ4mm孔，孔距為20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)，其特征在于在所述的進(jìn)風(fēng)組中，筒體軸向和徑向面所鉆的也為φ4mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述消聲器的分流器上所鉆的孔為φ5mm，當(dāng)風(fēng)機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)，在消聲器內(nèi)壁鉆一些φ5mm小孔，孔距為20×20mm，在孔板與外殼中間填滿吸聲材料，厚度為50～80mm，為防止該孔灰堵，在外殼加設(shè)風(fēng)管，定期送風(fēng)除塵；此外在分流器上設(shè)有除塵風(fēng)管；在風(fēng)機(jī)作為通風(fēng)機(jī)時(shí)，則在消聲器兩端各鉆一排φ4mm的小孔，中間部分為網(wǎng)板，在網(wǎng)板與外殼中間填滿吸聲材料，厚度為50～80mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1－5中任一所述的離心式風(fēng)機(jī)，其特征在于所述的吸聲材料為石棉纖維，化纖纖維、泡沫石棉氈、石棉布、玻璃絲棉。
專利摘要一種高效節(jié)能低噪聲離心式風(fēng)機(jī)，它包括消聲器、進(jìn)風(fēng)口組、蝸殼組，葉輪組、傳動組、風(fēng)量調(diào)節(jié)器，是葉輪組中的葉片為雙層中空的結(jié)構(gòu)，中空部分填有吸聲材料，并在背風(fēng)面上鉆有一些孔，其蝸殼圍板也采用中空結(jié)構(gòu)，在中空部分中，也填有吸聲材料，在進(jìn)風(fēng)口組中，在增加的整流筒體的軸向和徑向面上鉆一些小孔，并在筒體內(nèi)填滿吸聲材料，在消聲器的分流器上鉆有一些小孔，在其內(nèi)也填滿材料，由于本實(shí)用新型的風(fēng)機(jī)對其主要部件和部位產(chǎn)生的噪聲采取了相應(yīng)的措施，因此則顯著地減小了噪聲，使噪聲降低了28～38分貝(A聲級)。
文檔編號F04D29/66GK2159467SQ9222847
公開日1994年3月23日 申請日期1992年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月24日
發(fā)明者魏厚瑤 申請人:魏厚瑤