锋速达通风降温系统
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猪舍水帘计算_离心风机噪声的产生与控制风机的喘振保护构成原理
１、前言
陶瓷工业常用的离心风机是通风与除尘装置的关键设备，如陶瓷原料的干法粉磨工序（雷蒙磨机、锻锤式磨粉机及鼠笼式打粉机等磨粉设备）利用离心风机将达到规定粒度要求的陶瓷粉料排出机外；喷雾干燥器、隧道式干燥器、室式干燥器、链式干燥器及窑炉等设备利用离心风机进行热交换，以便提高制品的加热速度及加热质量等；旋风除尘器及布袋除尘器（又叫布筒除尘器）等利用离心风机对生产车间降温进行除尘处理，确保生产车间清洁明亮及文明生产等；此外，利用离心风机还可以完成陶瓷粉料的输送等。噪声是陶瓷工业常用离心风机的致命缺陷。事实上，噪声是由多种不同频率声音的无规律的杂乱组合，它不仅妨碍人们的谈话、打电话、开会、学习、工作、休息、及睡眠等，而且还会严重影响人们的身心健康及降低工作效率等。所以说积极和探讨陶瓷工业常用离心风机噪声的产生原因、危害性及其控制途径，对保护操作工人的身体健康及提高企业的经济效益等具有重要的意义。
２、噪声产生的原因
陶瓷工业常用离心风机所产生的噪声通常可区分为机械噪声、电机噪声及空气动力噪声。
２·１ 机械噪声
陶瓷工业常用离心机的叶轮通常是直接安装在电机轴上或通过联轴器、风机轴或通过皮带轮、风机轴及传动带与电机轴联接起来，并随电机轴一起高速旋转。虽然陶瓷工业常用离心风机的设计制造满足了强度和刚度的要求，并且风机出厂时，风机轴、风机叶轮、联轴器及皮带轮等旋转零部件都已经过严格的静平和动平校正合格后才组装成台的。但因陶瓷工业常用离心风机的转速高，生产环境恶劣，空气潮湿及粉尘飞扬等；而陶瓷粉料及尘埃等固体颗粒的主要成分仍是石英和（或）方石英，其硬度特别高；显然陶瓷工业常用离心风机工作时，风机叶轮等旋转零部件极易磨损而产生机械噪声等，并表现在以下几个方面：
（１）：风机叶轮的不均匀磨损，并在风机风压的作用下，导致风机叶轮产生变形，结果风机工作时，因风机叶轮的不平衡而产生机械噪声等。
（２）：因风机轴承的磨损，造成轴承滚动体与其接触工作表面形成较大的间隙而产生机械噪声；严重时，轴承的内、外圈与风机轴、轴承座也会形成较大的间隙而产生机械噪声。
（３）：有些风机通常采用多根传动带同时工作，若传动带的长度尺寸相差较大，那么风机工作时，有些传动带张紧了，另一些传动带还没有张紧，结果就产生了机械噪声。
（４）：因风机的安装不规范式工作零部件的联接螺栓等松动造成机械噪声。
（５）：因风机的高速旋转，导致风机的某一零部件产生共振而造成机械噪声。
２·２ 电机噪声
电机是陶瓷工业常用离心风机的重要组成部分，通常风机生产厂家采用的电机都是由电机专业生产厂家提供的，风机生产厂家通常对电机内部不再进行处理，而是直接使用。事实上，电机的噪声种类繁多，通常主要表现在以下几方面：
（１）因电机轴承的精度较差面产生的机械噪声。
（２）因电机内部径向交变的电磁力的激发而产生的电磁噪声。
（３）因换向器整流子碳磨擦导电环和整流子本身产生的机械噪声。
（４）因某些零部件的振动使其固有频率与激振力频率相近而产生共振，从而形成噪声。
（５）因电机转子的不平衡或（和）电磁力的轴向分量产生的轴向窜动而造成的噪声。
（６）因电机冷却风扇的形状尺寸等参数不太合理而产生的空气动力噪声。
２·３ 空气动力噪声
陶瓷工业常用离心机所产生的空气动力噪声通常可分为旋转噪声、涡流噪声和撞击噪声。
２·３．１ 旋转噪声
旋转噪声又叫叶片噪声，它是由高速旋转的风机叶片对气体产生的周期性的压力而造成气体压力和速度的脉动变化所产生的噪声。具体说来是，当风机叶轮片绕风机轴旋转时，风机叶轮的叶片相对于气流运动，那么在高速旋转的风机叶轮叶片气体通道的出口处，沿圆周方向的气体通道面积较小的蜗舌（叶轮叶片与蜗壳之间的径间距离为最小处）处时，就会形成周期性的气体压力脉动和速度脉动和速度脉动而造成噪声。此外，风机叶轮叶片在自由空间旋转时，与其邻近的某固定位置的气体将受到风机叶轮叶片用其压力场的激振力作用，造成气体压力的起伏变化；由于风机高速旋转时，风机叶轮叶片频繁地逐个通过该位置，相应地产生了气体压力脉动，并向周围辐射而形成噪声。
２·３．２ 涡流噪声
涡流噪声又称涡旋噪声，一方面，气流由进风口、轴盘及前盘进入离心风机内部时，由于气体流道的急剧变化，气体将产生剧烈地压缩或膨胀而形成涡流。另一方面，气流在通过风机叶轮叶片通道时，由于气体边界层的脱流也会形成涡流噪声。具体说来是，风机叶轮叶片相对气流运动时，气流将受到风机叶轮叶片的阻挡而形成绕流运动，那么沿风轮叶片表面的气流流线将在风机叶轮叶片背面处脱离，并在风机叶轮叶片背面处产生一个无气体流动的相对静止状态的气体聚积区，由于此气体聚集区与气流的边界是不稳定的，气流将通过粘滞力等产生卷吸作用，带动此气体聚积区内的相对静止状态的气体运动，并在风机叶轮叶片背面处形成涡旋源，涡旋源逐渐发展扩大并最终成为涡流，当涡流范围扩大到一定程度时，涡旋源将从风机叶轮叶片背面处脱离并随着气流向下游流动。当涡旋源刚一脱离时，风机叶轮叶片背面处又会形成新的涡旋源，并重复上述相似的过程。
由此可见，涡旋源在风机叶轮叶片背面处不断地形成、发展壮大及脱离并产生许多顺流而下的涡流。由于涡流的中心部位与边缘处的压力并不相同，因此在涡旋源从风机叶轮叶片背面的脱离过程中，涡流将解体分裂，导致气体产生扰动，那么风机叶轮叶片将频繁地受到此交变气体的扰动作用力。根据作用力与反作用力的原理可知，风机叶轮叶片将频繁地向气体施加周期性的反作用力，造成气体产生周期性的压缩与膨胀，并向周围辐射声波，即产生涡流噪声。
２·２．３ 撞击噪声
陶瓷工业常用离心风机所产生的撞击噪声是由气流进入和离开离心风机叶轮叶片时，产生的冲击噪声以及气流流经蜗壳蜗舌时所产生的哨声噪声等组成的。
３、 噪声的危害性
,猪舍风机通风量; 通常陶瓷工业常用离心风机所产生的噪声会通过不同的途径和不同的方式污染人们的生活和工作环境，并严重地危害人们的身体健康。主要表现在以下几方面：
（１）：噪声影响人们的心理情绪并诱发多种疾病
噪声干扰人们的谈话、打电话、开会、学习、工作、休息及睡眠等，并严重的损害人们的身体健康。若人们长年累月地生活在噪声的环境中，人们及易厌烦、脾气暴躁等，天长日久，还会损伤人耳的听觉功能，导致听力下降，严重时甚至造成噪声性耳聋。同时临床经验也表明，心脏病、高血压、肠胃病及癌症等疾病的发展与恶化，都与噪声的强度有着密切的关系。此外，噪声还会造成头晕、头痛、精神疲惫、失眠多梦、记忆力减退及生育能力降低等多种疾病。
（２）：噪声影响安全生产及降低工作效率
由于噪声的干扰，人们极易疲劳，注意力分散，精力下降等导致工作质量的降低及工作效率的下降等。同时由于噪声的掩蔽效应，人们不易觉察发生事故的预兆各种各告警信号的存在，极易造成易造成设备的损害及人身伤亡事故的发生，严重危害安全生产。
轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域，在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动，风机及管道会产生强烈的振动，噪声显著增高等不正常工况，一般称为“喘振”，这一不稳定工况区称为喘振区。实际上，喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象，而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。这两种工况是不同的，但是它们又有一定的关系。象17如下图图所示：轴流风机Q－H性能曲线，若用节流调节方法减少风机的流量，如风机工作点在K点右侧，则风机工作是稳定的。当风机的流量Q < QK时，这时风机所产生的最大压头将随之下降，并小于管路中的压力，因为风道系统容量较大，在这一瞬间风道中的压力仍为HK，因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流，由风道倒入风机中，工作点由K点迅速移至C点。但是气流倒流使风道系统中的风量减小，因而风道中压力迅速下降，工作点沿着CD线迅速下降至流量Q=0时的D点，此时风机供给的风量为零。由于风机在继续运转，所以当风道中的压力降低倒相应的D点时，风机又开始输出流量，为了与风道中压力相平衡，工况点又从D跳至相应工况点F。只要外界所需的流量保持小于QK，上述过程又重复出现。如果风机的工作状态按F－K－C－D－F周而复始地进行，这种循环的频率如与风机系统的振荡频率合拍时，就会引起共振，风机发生了喘振。
风机在喘振区工作时，流量急剧波动，产生气流的撞击，使风机发生强烈的振动，噪声增大，而且风压不断晃动，风机的容量与压头越大，则喘振的危害性越大。故风机产生喘振应具备下述条件：
a）风机的工作点落在具有驼峰形Q－H性能曲线的不稳定区域内；
b）风道系统具有足够大的容积，它与风机组成一个弹性的空气动力系统；
c）整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时，产生共振。
旋转脱流与喘振的发生都是在Q－H性能曲线左侧的不稳定区域,鸡舍水帘安装，所以它们是密切相关
轴流风机的Q－H性能曲线
的，但是旋转脱流与喘振有着本质的区别。旋转脱流发生在图5－18所示的风机Q－H性能曲线峰值以左的整个不稳定区域；而喘振只发生在Q－H性能曲线向右上方倾斜部分。旋转脱流的发生只决定叶轮本身叶片结构性能、气流情况等因素，与风道系统的容量、形状等无关。旋转对风机的正常运转影响不如喘振这样严重。
风机在运行时发生喘振，情况就不相同。喘振时，风机的流量、全压和功率产生脉动或大幅度的脉动，同时伴有明显的噪声，有时甚至是高分贝的噪声。喘振时的振动有时是很剧烈的，损坏风机与管道系统。所以喘振发生时,猪场通风设备，风机无法运行。
轴流风机在叶轮进口处装置喘振报警装置，该装置是由一根皮托管布置在叶轮的前方，皮托管的开口对着叶轮的旋转方向，如图5－19示。皮托管是将一根直管的端部弯成90°（将皮托管的开口对着气流方向），用一U形管与皮托管相连，则U形管（压力表）的读数应该为气流的动能（动压）与静压之和（全压）。在正常情况下，皮托管所测到的气流压力为负值，因为它测到的是叶轮前的压力。但是当风机进入喘振区工作时，由于气流压力产生大幅度波动，所以皮托管测到的压力亦是一个波动的值。为了使皮托管发送的脉冲压力能通过压力开关发出报警信号，皮托管的报警值是这样规定的：当动叶片处于最小角度位置（－30°）
用一U形管测得风机叶轮前的压力再加上2000Pa压力，作为喘振报警装置的报警整定值。当运行工况超过喘振极限时，通过皮托管与差压开关，利用声光向控制台发出报警信号，要求运行人员及时处理，使风机返回正常工况运行。
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