羅茨風機 噪聲頻譜：如何分析羅茨鼓風機噪聲頻譜并采取降噪措施

　　導讀：從羅茨鼓風機噪聲頻譜中可以看出它的噪聲特性：

　　1.錦工量羅茨鼓風機的噪聲是一個在較寬頻帶范圍里的穩(wěn)態(tài)噪聲，一般來說是以低中頻為主，尤其是中頻段拉得較寬。

　　2.一般流量的風機噪聲峰值出現(xiàn)在低中頻段里，流量大的風機，聲強由低頻向高頻偏移。

　　3.從風機噪聲頻譜來看，其低頻峰值出現(xiàn)在63赫，中頻峰值在500赫，在63～500赫之間的125赫是個低谷。

　　4.在高頻段里，一般是從1000赫開始隨頻率的增加聲壓級逐步降低，其衰減量每倍頻程約10分貝。

　　5.吸風口的噪聲頻譜特性基本上與風機本身的噪聲頻譜特性一致，通常它是一個低頻噪聲源，對人的聽覺雖不造成大的危害，但因該聲源位于室外，又是低頻，可以傳播到很遠的地方而影響范圍較大。

　　6.放風口一般因管徑和開口較小，高速氣流沖擊了周圍的空氣，使氣體的穩(wěn)定狀態(tài)受到破壞而發(fā)生巨大的擾動，形成一個室外的高頻噪聲源。

　　如何降低羅茨鼓風機的噪音呢？

　　國內(nèi)外許多學者都在從事風機噪聲的研究，大量的研究證實，降低風機噪聲的方法應首先從空氣動力噪聲入手。風機也是水泥廠一大噪聲源，特別是新型干法水泥廠的窯尾排風機和熟料篦式冷卻機風機，噪聲高達105dB(A)。對風機進行降噪處理,是減小水泥企業(yè)噪聲污染的重要方面。分析整臺風機機組產(chǎn)生的機械結(jié)構噪聲，尤其是殼體的聲輻射。如果風機安裝得好，進出風管順暢，可降低噪聲，反之，會放大噪聲。風機的進出風管道安裝消聲器，增大增重風機、電機基礎及采用橡膠隔振墊等隔振措施，也可用密封罩密封風機等，風機房屋采用吸聲的墻體，如多孔混凝土砌塊、內(nèi)貼吸聲材料，或采用雙墻隔聲墻處理等。

羅茨風機 噪聲頻譜：羅茨風機噪聲源分析

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

　　1.基礎結(jié)構噪聲 2.機殼與管壁噪聲 3.氣流噪聲

　　圍介質(zhì)造成了壓力脈動，形成了氣動噪聲。當風機葉輪逐個掃過進氣口與排氣口時，氣體受到周期性擾動，引起壓力脈動，同樣產(chǎn)生了噪聲。由于風機葉輪與機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，風機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，形成了強烈的氣動噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲具有確定的基頻，計算式為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，是氣體渦流運動產(chǎn)生的一種非穩(wěn)定流動噪聲。在葉輪及機殼流道表面，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)展到一定程度就會發(fā)生脫離，形成漩渦。內(nèi)泄漏氣體的流動方向與主氣流方向相反，也會在泄漏間隙兩端產(chǎn)生漩渦。由于氣體具有粘滯性，氣流漩渦產(chǎn)生后還會在流動過程中進一步分裂，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，氣動噪聲還包括共鳴聲。由于葉輪旋轉(zhuǎn)和氣流渦流運動等因素的影響，氣體壓力在很寬的頻率范圍內(nèi)脈動。這種脈動與進（排）氣腔發(fā)生聲學上的共振，產(chǎn)生共鳴聲。當共鳴聲通過進、排氣口輻射時，顯著增強氣動噪聲的某些共振頻率成分。

　　機械噪聲主要來源于機殼的振動，使機殼發(fā)生振動的原因主要有兩個：①葉輪的轉(zhuǎn)動不平衡力，通過傳動構件轉(zhuǎn)移到機殼上，對機殼產(chǎn)生周期性的激勵；②機殼內(nèi)的渦流強度所決定的壓力脈動，常與葉片的基頻（即葉片通過頻率）有聯(lián)系，也對機殼產(chǎn)生周期性的激勵。風機的風壓越高，這一激勵源越不能忽視。此外，電動機、基礎振動和管路振動也會產(chǎn)生機械噪聲。

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

　　羅茨風機噪聲與風量、轉(zhuǎn)速、壓力等參數(shù)有關。一般情況下，風機風量、轉(zhuǎn)速與壓力升高，噪聲增大。實驗證明，當轉(zhuǎn)速與壓力相同時，風量增大一倍，噪聲增強約6dB(A)；壓力每升高一個大氣壓，噪聲增強約3~4dB(A)；如果轉(zhuǎn)速增加一倍，則噪聲增強約6~10dB（A）。

　　測量羅茨風機噪聲的目的就是為了對被測對象進行噪聲等級的分析、評價或聲源識別，以便采取適當?shù)拇胧┻M行噪聲控制。通常羅茨風機的噪聲識別方法有現(xiàn)場測量法、聲功率測量法、表面振動測量法等，其中，現(xiàn)場測量法是工程實際中常用的方法。

　　現(xiàn)場測量法通過對數(shù)據(jù)、頻譜的分析確定主要的噪聲輻射源，方法簡便，測量結(jié)果能真實反映風機的振動與噪聲水平，但易受環(huán)境的影響。聲功率測量法反映噪聲源輻射強度與輻射特性，避免了聲壓級易受測量距離和測量環(huán)境影響的缺點。振動測量法是根據(jù)羅茨風機的表面振動速度來估計表面輻射聲功率，主要困難在于羅茨風機零部件輻射比的確定，需要測量較多的數(shù)據(jù)和進行大量的計算。

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羅茨風機 噪聲頻譜：羅茨風機噪聲頻譜及降噪措施

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨風機、雙螺桿鼓風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅(qū)羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。產(chǎn)品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

　　1.錦工量羅茨鼓風機的噪聲是一個在較寬頻帶范圍里的穩(wěn)態(tài)噪聲，一般來說是以低中頻為主，尤其是中頻段拉得較寬。

　　2.一般流量的風機噪聲峰值出現(xiàn)在低中頻段里，流量大的風機，聲強由低頻向高頻偏移。

　　3.從風機噪聲頻譜來看，其低頻峰值出現(xiàn)在63赫，中頻峰值在500赫，在63～500赫之間的125赫是個低谷。

　　4.在高頻段里，一般是從1000赫開始隨頻率的增加聲壓級逐步降低，其衰減量每倍頻程約10分貝。

　　5.吸風口的噪聲頻譜特性基本上與風機本身的噪聲頻譜特性一致，通常它是一個低頻噪聲源，對人的聽覺雖不造成大的危害，但因該聲源位于室外，又是低頻，可以傳播到很遠的地方而影響范圍較大。

　　6.放風口一般因管徑和開口較小，高速氣流沖擊了周圍的空氣，使氣體的穩(wěn)定狀態(tài)受到破壞而發(fā)生巨大的擾動，形成一個室外的高頻噪聲源。

　　那么如何降低羅茨鼓風機的噪音呢？

　　國內(nèi)外許多學者都在從事風機噪聲的研究，大量的研究證實，降低風機噪聲的方法應首先從空氣動力噪聲入手。風機也是水泥廠一大噪聲源，特別是新型干法水泥廠的窯尾排風機和熟料篦式冷卻機風機，噪聲高達105dB(A)。對風機進行降噪處理,是減小水泥企業(yè)噪聲污染的重要方面。分析整臺風機機組產(chǎn)生的機械結(jié)構噪聲，尤其是殼體的聲輻射。如果風機安裝得好，進出風管順暢，可降低噪聲，反之，會放大噪聲。風機的進出風管道安裝消聲器，增大增重風機、電機基礎及采用橡膠隔振墊等隔振措施，也可用密封罩密封風機等，風機房屋采用吸聲的墻體，如多孔混凝土砌塊、內(nèi)貼吸聲材料，或采用雙墻隔聲墻處理等。

　　風機隔音罩是一種有效降低高噪聲設備噪聲的隔聲措施，它把噪聲較大的設備裝置封閉起來，可以有效地阻隔高噪聲設備噪聲的外傳，減少噪聲對環(huán)境的影響。有時會給設備維修、監(jiān)視、管路布置等帶來不便，并且不利于所罩裝置的散熱，大部分需要通風設施以冷卻罩內(nèi)的空氣。

　　錦工風機隔音罩特點：錦工機械生產(chǎn)制作的隔聲罩由隔聲構件和支撐結(jié)構組成。根據(jù)不同要求，隔音罩壁采用1.5-2mm的鍍鋅鋼板、鋁板等金屬材料。隔聲罩采用模塊化設計，方便運輸，適合現(xiàn)場安裝，便于維護檢修?？筛鶕?jù)不同的使用要求安裝透視門/窗、照明設備、通風換熱系統(tǒng)等，并可按要求定做不同尺寸，涂裝各種外觀顏色。

　　錦工風機隔音罩應用：適用于降低各類鼓風機、引風機、發(fā)電機、空壓機、變壓器、粉碎機、球磨機、電動機、水泵、木工機械、印刷等設備的噪聲。作為高噪聲車間的控制室，可減少噪聲對人體的危害。同時配備有通風降溫、散熱裝置和進、排風消聲器等，保證設備正常工作。我公司可獨立完成隔聲罩的設計、制造、安裝等工作；有沖床隔聲罩、羅茨風機、離心風機隔聲罩等成功工程案例。

　　錦工風機隔音罩效果：根據(jù)隔聲罩的形式，一般能獲得10-30dB的隔聲量。

　　風機噪聲治理措施：風機噪聲治理除考慮風口噪聲外，根據(jù)現(xiàn)場情況，風機的機體噪聲和振動的固體聲傳聲也應予以重視。由于風機工作時發(fā)出很大的噪聲，而且風機噪聲還隨著風量和風壓的增大而提高。通常解決風機噪聲問題的方法有以下幾種：

　?。?）機殼及電機的噪聲可以通過加裝隔聲罩來解決，將風機置于獨立的風機隔聲間內(nèi)，在風機間內(nèi)進行吸聲、隔聲處理。

　?。?）在風機排風口外安裝消音器，內(nèi)置消聲插片，使噪聲在通過特殊構造能不斷削減。消音器是降低空氣動力設備進、排氣口輻射或沿管傳遞噪聲的有效措施。

　　（3）地面層外百葉窗盡可能使用消聲百葉。

　?。?）風機吊掛采用阻尼彈簧吊架減振器。

　?。?）對風機基礎進行整體隔振處理。

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羅茨風機 噪聲頻譜：風機噪聲頻譜特性和風機降噪方法

　　風機廣泛應用在工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和民用建筑。風機的種類有很多:可分為離心式風機/葉片式風機、軸流式風機和羅茨鼓風機等。由于風機的種類和型號不同,產(chǎn)生的噪聲及頻譜特性也有所不同。從風機噪聲的機理及特性來看主要由四部分組成。進氣口和排氣口的空氣動力性噪聲、電動機的電磁噪聲、風機振動通過基礎輻射的固體聲、機殼、管路、電動機軸承等輻射的機械性噪聲。在這四部分中，一般以進、排氣口的空氣動力性噪聲最強。根據(jù)對風機的實測分析表明，風機的空氣動力性噪聲約比其他部分的噪聲高處12~25dB(A)。因此，對風機采取噪聲治理首先應考慮空氣動力性噪聲。

　　風機噪聲頻譜特性的分類

　　過大量的現(xiàn)場實測和對風機產(chǎn)生噪聲的機理分析表明：風機噪聲頻譜可適當?shù)姆诸悺Ｈ绯Ｒ姷碾x心風機，其葉片數(shù)為10~12片，轉(zhuǎn)數(shù)為250~1450r/min時，基頻落在倍頻程中心頻率63~125Hz的范圍內(nèi)，主要頻率范圍為125~2000Hz。當轉(zhuǎn)數(shù)為1450~2900r/min時，基頻落在倍頻程中心頻率250~500Hz的范圍內(nèi)，重要頻帶范圍為250~4000Hz。離心風機的峰值一般在500Hz以上，重要頻帶范圍在125~4000Hz或250~8000Hz，呈寬頻帶噪聲。這樣，按倍頻程最大聲壓級的分布特性。可將風機噪聲分為五類：特低頻、低頻、中頻、高頻、寬頻。

　　對風機進行噪聲治理之前，必須詳細了解風機和機組的噪聲狀況。

　　這里包括查資料或?qū)嶋H測量，并對噪聲頻譜進行分析。風機噪聲的大小與風機的結(jié)構、型號、風量和風壓等因素有關。根據(jù)風機噪聲的大小、現(xiàn)場條件、噪聲控制的要求，可選擇不同的噪聲控制方案和措施。一般可分為加裝隔聲罩、安裝消聲器、減振及隔振措施等。

　　安裝隔聲罩

　　機噪聲不但沿著管道氣流傳播，而且能透過機殼個管道向外輻射噪聲。同時，風機機組的機械噪聲和電磁噪聲也向外傳播，污染周圍環(huán)境。當環(huán)境噪聲標準要求較高時，僅用消聲器不能有效地控制噪聲，必須綜合考慮噪聲控制方案，其中最有效的措施就是設計安裝風機機組隔聲罩。

　　組安裝隔聲罩，大多采用密閉式，這種隔聲罩隔聲效果好。但采用密閉式隔聲罩，就帶來機組的散熱問題。機組的溫升，既散熱問題就成為隔聲罩設計的關鍵。目前，一般都采用隔聲罩內(nèi)通風冷卻的方法，冷卻方式有自然通風冷卻法和強制通風冷卻法兩種。需要通過風機的風量和機組的發(fā)熱量來嚴格計算隔聲罩的通風量。進、出風口安裝消聲器風機空氣動力性噪聲治理的最有效措施是在風機進、出口安裝消聲器。風機安裝消聲器可以根據(jù)噪聲治理區(qū)域和降噪目標選擇在進氣口安裝消聲器，在出氣口安裝消聲器，進、出氣口管道上都要安裝消聲器。在降噪要求較高時，需要安裝多個消聲器，并且消聲器宜分段安裝。

　　設計或選用消聲器時必須要考慮消聲器的消聲頻率特性和阻力損失，在消聲器滿足消聲量的同時，也要將阻力損失控制在允許的范圍內(nèi)。另外，還要考慮消聲器的使用環(huán)境，如防水、防塵、防火等。否則，會影響消聲器的消聲性能。制定風機噪聲綜合治理方案，要結(jié)合現(xiàn)場實際情況。最好在風機選型、安裝風機之前，就要考慮噪聲控制問題。這樣，可以降低風機降噪的經(jīng)濟成本，施工方便，并且更有利于取得良好的噪聲控制效果。

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