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GAF22.4-15-1轴流式风机噪声分析及治理措施
发布时间：2013-03-22 10:54 来源：未知
1、前言
山东泰山能源股份有限公司协庄煤矿西风井新安装2台GAF22.4-15-1轴流式风机，配用TD1000-6/1160型电动机，转速1 000 r/min，风机风量137.5 m3/s，负压3 800 Pa，其中1台工作，1台备用。风机在运转时产生强烈的噪声和振动。经测算电机房内噪声为103~104 dB，扩散器口噪声为93~97 dB，风机房内噪声为91~94 dB。该风机距最近厂界约20 m，按电机房内面积45m2估算，离机房围墙5 mm内为面声源或线声源，在20m处噪声将达70 dB，因此超过国家GB1248-90《工业企业厂界噪声标准》中Ⅱ类标准，即昼间60 dB，夜间50 dB。为减少污染，保护环境，对风机进行噪声综合治理是十分必要的。
2、噪声源分析
轴流式风机的噪声源根据产生部位和声源大小可分为以下几部分：即空气动力性噪声，电动机噪声，风机机械性噪声，扩散器口噪声，检查门及风井漏气噪声。
2.1空气动力性噪声
包括进气口的空气动力性噪声和出气口的空气动力性噪声，它是气体流动过程中产生的。它主要由于气体的非稳定流动，气体与气体、气体与固体相互作用产生的噪声，主要由两部分组成，即旋转噪声和涡流噪声。
(1)旋转噪声 主要是由于工作叶轮上均匀分布的叶片周期性打击气体介质引起的。另外，当气流流过叶片时，在叶片表面上形成附面层，特别是引力边的附面层容易加厚，并产生许多涡。在叶片的尾缘外，吸力与压力边的附面层汇合，形成所谓尾迹区，在尾缘区内，气流的压力与速度都大大低于主气流区的数值。因而，当工作叶轮旋转时，叶片出口区内气流具有很大的不均匀性。这种不均匀性气流周期性作用于周围介质产生压力脉动，而形成噪声。
(2)涡流噪声它主要是由于气流流经叶片时，产生气流附面层及旋涡与旋涡分裂脱体，引起叶片上压力脉动所造成的。产生的原因如下：①物体表面上的气流形成紊流附面层后，附面层中气流紊乱的压力脉动作用于物体，产生噪声。紊流附面层发展愈严重，则产生的噪声也愈强。②气流流经物体时，由于附面层发展到一定程度会产生涡流脱离，脱离的涡流将造成较大的脉动，产生噪声。③由于来流的紊流度引起叶片作用力的脉动产生噪声。
通过上述分析可知，风机空气动力性噪声是旋转噪声和涡流噪声相互叠加的结果。所以风机空气动力性噪声的频谱，往往是宽频带连续谱。
2.2 电动机噪声
是风机噪声的主要组成部分，是由各种成分组成的，主要包括电磁噪声、机械噪声和风扇噪声3部分。
2.3风机机械性噪声
主要是由于转子不平衡、轴承磨损及风机进出
口压力脉动引起机壳振动，而形成的机械噪声。
2.4扩散器口噪音
主要是空气动力性噪音，中低频特性。为降低噪声，鼓风机厂自配扩散塔消声器，出口噪声为85~ 90 dB，经声学测算到最近厂界10 m处的噪声为
65 dB。
2.5检查门及风井漏气噪声
风机的工作方式为抽出式，在漏气缝隙两侧形成压差，一部分空气被吸入风道。由于缝隙小，两侧压差大，气体的流速高，形成高速气流缝隙噪声。
3、降噪措施
依据中华人民共和国噪声法，GB1248-90《工业企业厂界噪声标准》中Ⅱ类标准，风机噪声源分布特征，风机性能参数及机房尺寸分别对机房噪声及扩散器出口噪声进行了综合降噪治理，并保证整个治理工程不影响设备性能，消声设备及器材要阻燃、防腐蚀，便于维修，寿命15～20a。
3.1 电机房降噪
依据电机房结构、尺寸和对电机房噪声的估算值104 dB的噪声特征，采取以下措施：
(1)将电机房建成隔声间，墙体、门窗也做相应的隔声处理。
(2)机房内加装吸声体，保证高、中、低频均有降噪量。一部分为房顶满铺式吸声体，四周为低频吸声性能较好的共振吸声体。
(3)由于电机功率大，散热量高，因此根据电机散热量设计，在电机出风口安装散热罩、排气扇及排气消声器，以保证电机正常散热。
(4)机房内安装换气扇及换气消声器，以保证机房内气流畅通。
3.2通风机房降噪
依据通风机房结构、尺寸和对同类型风机机壳的噪声测试(机壳噪声大都在91~ 94 dB)，降噪采取以下措施：
(1)在风机房顶部悬挂空间吸声体。
(2)在机房四周安装双层薄盒共振吸声体。
(3)安装隔声门窗。
3.3扩散器口降噪
因鼓风机厂自配消声器安装使用后出口噪声为85~ 90 dB，不能满足环保要求，故需对消声器出口噪声进行进一步的降噪，在厂配消声器的上面再增加新的消声器。为了减小消声器的阻力，上面消声器的结构形式与下面消声器的结构形式相同，并且安装方向一致。
3.4检查门及风井降噪
尽量减少漏气点。
4、结语
根据以上降噪措施，该矿对西风井新安装的2台GAF22.4-15-1轴流式风机的噪声进行了综合治理，达到了预期效果，噪声总声级控制在65dB以下，经过20 m的自然衰减后，厂界噪声夜间不超过50 dB，实测只有45dB。
