摘要： 剖析了某型罗茨鼓风机的噪声操控办法及隔声罩描绘，剖析了风机的危害，阐明了当时隔声罩的研讨现状。经过剖析收集的噪声信号，知道了风机周围的噪声散布特色。

关键字： 罗茨鼓风机； 隔声罩；噪声操控；隔声量

中图分类号： TH444 文献标识码： B

文章编号： 1006 - 8155 （ 2008 ）01-0036-05

Analysis on Noise Collecting of Roots Blower and Design for Noise Insulator

Abstract: This paper mainly presents us the control lin g method for noise of some t yp e roots blower and the design for noise insulator. Furthermore, the harm of fan is analyzed and the current research situation of noise insulator is specified. Through analyzing the noise signals, we find out the characteristics of noise distribution around fan.

Key words: roots blower; noise insulator; noise control lin g; noise insulator index

0 　导言

　　工业、交通运输业以及城市建设迅速发展，环境噪声又成为一个新的污染源，已成为影响最大的公害之一。 20 世纪 50 时代起，噪声污染成为一种首要的环境污染源，严峻危害大家正常的作业、学习和日子 [1] 。 GBJ87-85 《工业企业噪声操控描绘规范》规则了关于工业企业厂区内各类地址的噪声 A 声级噪声约束值。

　　在运用鼓风机的工业中，噪声的危害愈加严峻，在一些车间内的噪声到达了 100 多 dB ，某些当地乃至到达 130 多 dB ，恶化了工人的作业条件，污染了作业环境，降低了作业质量，对工人的身心健康造成了严峻危害。

　　风机噪声污染已引起了大家的注重，很多专家已对风机噪声的发生机理和操控战略进行了研讨，并取得了很大前进。贾世福 [2] 、国大非 [3] 、肖辉进 [4] 、任国芬 [5] 等分别对风机噪声的特色进行了剖析，并提出相应的管理办法。蔡红梅 [6] 从理论和实验剖析了罗茨鼓风机噪声的首要来历及其噪声发生机理，并对某风机噪声进行了丈量剖析。

　　风机噪声由发生机理可分为：空气动力性噪声（包含旋转噪声和涡流噪声）、风机壳体以及电机轴承辐射的机械噪声、电动机的电磁噪声等，其间空气动力性噪声占主导地位，是噪声操控过程中需求要点思考的。

　　本文就某鼓风机厂的某类型罗茨鼓风机（以下简称风机）的噪声散布进行丈量剖析，对该风机原有的隔声罩产物进行描绘改善，理论核算得出所描绘隔声罩的理论隔声量为 27. 7957 dB ，契合公司的隔声需求。

1 　风机噪声丈量

　　依据 GB/T 2888-1991 《风机和罗茨鼓风机噪声丈量办法》和 GB/T 17248.5-1999 《声学 机器和设备发射的噪声作业方位和其他指定方位发射声压级的丈量环境修正法》，对风机裸机周围各点噪声进行丈量，丈量时各测点的方位如图 1 所示，为了非常好地知道风机周围噪声的散布状况，对风机出口轴线方向两处方位的噪声也进行了丈量，丈量条件见表 1 ，实践丈量点方位见图 2 ，其间 C4 点和 C5 点是设定的附加测点。

表 1 风机工况表

项目
流量/（m3/min）
进口压力/Pa
出口压力/Pa
转速/（r/min）
电动机功率/kW
吸气温度/oC
运送气体

工作状况
92.4
100.75
-8.6
60
1490
132
25.5
空气

1.1 　首要丈量仪器

　　丹麦 Bruel&kjaer 公司的 2230 型声级计和南京安正软件工程有限公司的振荡及动态信号收集体系（ CRAS V6.1 ）。

1.2 丈量内容

丈量风机外部 1m ，高度为 1.55m 以及风机中间轴线处 6 个方位的噪声，丈量中间频率为 63Hz 、 125 Hz 、 250 Hz 、 500 Hz 、 1000 Hz 、 2000 Hz 、 4000 Hz 、 8000 Hz 。

1.3 　噪声数据

　　各测点倍频程声级丈量值见表 2 ，并依据规范 HJ/T 2.4-1995 《环境影响评价技能导则 声学环境》中“倍频程声压级组成 A 声级核算公式”的规则进行各倍频带声压级以及总声压级的换算，得到风机中间和 1.55m 水平面噪声频谱图（图 3 ）。

表 2 1.55m 水平面各测点倍频带声压级 ( A 声压级 /dB )

频率 /Hz
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000

C1 点
72.8
69.5
82.8
86.4
104.6
101.5
96.8
107.32

C2 点
76.3
73.9
82.5
89.3
106.5
103.1
97.9
109.39

C3 点
74.1
73.1
81.9
86.1
103.7
100.2
96.3
106.84

M1 点
79
74.1
84.4
88.1
108.9
104.6
100.7
111.65

M2 点
76.3
72.0
84.1
86.4
103.5
99.2
96.2
107.26

M3 点
74.8
69.6
81.2
86.3
103.1
99.7
97.1
106.66

均匀声压级 /dB
76.02
72.41
82.97
87.28
105.59
101.83
97.81
108.60



由以上噪声数据看出，风机总噪声为 108.60dB ，在各个方位风机噪声值都超越了 105dB ，以风机中间水平面为界，风机外部噪声散布大体为：自下而上各测点方位噪声值逐步增大，且低频带噪声有显着增大（低频声波的频率低，特别对人体有害，且波长长，声波的穿透力比较强，比较难消除）的趋势。在风机全体中间水平面内的噪声值高频重量较大，低频带噪声值较小；在 1.55m 高度水平面内全体噪声进步很大，低、高频噪声值都大

　　起伏进步。风机和电机轴线方向上，特别是电机邻近的 M1 点的噪声值较大，因为遭到电动机电磁噪声及电动机电扇噪声的影响，噪声分贝值较大，这个方位的噪声到达了 111.65dB ，从各频段来看，低频到高频风机噪声值都逐步增大。高频噪声能够经过吸声资料进行削弱， 250Hz 处的噪声不易削弱，可运用削弱低频噪声的吸声布局进行操控。

2　 隔声罩描绘方案


2.1　 吸声资料的挑选

　　隔声罩内不装置吸声资料，罩内辐射噪声的声能就会不断积累，致使最终辐射噪声与从隔声罩内透射的声能持平，隔声罩就会失掉隔声作用，因而隔声罩内部有必要装置吸声资料，描绘中选用密度为 32kg/m 3 ，厚度为 40mm 的玻璃棉作为吸声资料。

2.2 　吸声资料背面空腔描绘

　　文献 [7-8] 剖析了吸声资料背面空气层关于吸声特性的影响，其规则是跟着空气层厚度的增大，最大吸声系数峰值频率向低频移动。

　　隔声罩内龙骨架选用 10 号热轧槽钢，图 5 为槽钢截面图， h =100mm ， b =48mm ， d =5.3mm ，理论质量 10.007kg/m 。在实践生产中，在确保刚度的状况下，可选用 2mm 或 2.5mm 厚的钢板折叠而成。



描绘过程中，选用自在阻尼层方法。阻尼层厚度为钢板厚度的 2 ～ 3 倍。厚度太小，起不到应有的阻尼作用，但厚度也不宜太大，因为厚度超越必定值后，其阻尼作用的添加便不显着，一起还糟蹋资料 [9] ，因而本描绘取阻尼层厚度为 5mm 。

2.4　 穿孔板

　　穿孔板的吸声原理是亥姆霍兹共振理论， 声波传到共振器时，小孔颈中的气体在声波压力下往复运动，运动气体具有必定质量，它抵抗运动速度的改变。声波进入小孔时，因为孔壁的冲突和阻尼，使有些声能转化为热能而消耗掉。

　　
剖析噪声数据能够看出，风机噪声分为较显着的低、中、高频段，多孔吸声资料关于中高频噪声的吸收较好，因而能够运用穿孔板的亥姆霍兹共振原理吸收或削弱中低频噪声。

　　穿孔板选用穿孔镀锌钢板，在孔径 d =5mm ，板厚度 t =0.5mm ，板后空气层厚度 D =95mm 时，穿孔板共振频率和穿孔率有如图 7 所示联系，能够看出，穿孔率越小，共振频率越低，穿孔率越大， 共振频率越高，类似于抛物线联系。


风机的中频噪声首要会集在 1100 Hz 邻近，因为当穿孔板的穿孔率大于 20% 时，不管穿孔以何种几许形状摆放，其声质量都很小，其声学作用降低，它已不起共振吸声作用，而首要起护面或罩面作用 [10] ，这时所维护的吸声资料层是整个吸声布局的主体。　　　　文献 [11] 中，也阐明穿孔板后边的资料的吸声系数通常随穿孔率的进步而上升，可是当穿孔率大于 20% 时，穿孔板的吸声功能将降低。

挑选穿孔板穿孔率为 20% ，圆孔摆放为三角形摆放方法，孔径为 5mm 的穿孔板进行描绘，由式


2.5 　护面玻璃布

　　岩棉的两个外表都要用护面资料进行维护，以避免岩棉掉落，一起在穿孔板和吸声资料后边紧贴一层玻璃布，能够展宽吸声频带的宽度。用玻璃布进行防护的时分，玻璃布必定要紧贴穿孔板。

　　原机械工业部第九描绘院和四川省玻纤厂依据微穿孔板吸声布局理论描绘的微孔玻璃布吸声布局，具有较好的功能。清华大学测验标明，选用这种微孔玻璃布，能够在较宽的频带范围内取得较高的吸声系数。

2.6 　薄板共振

　　运用微穿孔板消除低频噪声虽然有较好的作用，但费用较高，因而思考选用薄板共振吸声布局。

薄板共振吸声布局的共振频率 f 0 通常在 80 ～ 300Hz 之间。 f 0 可用式 (1) 预算：


由式（ 1 ）可知，添加薄板的面密度 m 或空气层厚度 D ，皆可使共振频率下移；反之，则升高。选用三合板，龙骨距离 45cm × 45cm 的薄板共振吸声布局，空气层厚度为 5cm 。此种薄板振荡布局在 250Hz 邻近具有较好的吸声作用，利于消除风机噪声中 250Hz 邻近的低频噪声。

3 　加工制造中应注重的事项

（ 1 ）玻璃布护面大概紧紧贴在穿孔板上。

（ 2 ）玻璃棉吸声资料有必要严密贴在玻璃布上。

（ 3 ）三合板有必要压紧吸声资料。

（ 4 ）沥青阻尼层须结实贴在外壁 2mm 钢板上。

4 　隔声罩理论隔声量的核算

　　隔声罩外壁运用一般碳素钢，其密度为 7850kg/m 3 ，钢板厚度为 2mm ，则其面密度为 15.7kg/m 2 ，玻璃棉和吸声布局一起作用时，在各频段的均匀吸声系数见表 3 。