羅茨風(fēng)機(jī) 噪聲頻譜：如何分析羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲頻譜并采取降噪措施

　　導(dǎo)讀：從羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲頻譜中可以看出它的噪聲特性：

　　1.錦工量羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲是一個(gè)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(fēng)機(jī)噪聲峰值出現(xiàn)在低中頻段里，流量大的風(fēng)機(jī)，聲強(qiáng)由低頻向高頻偏移。

　　3.從風(fēng)機(jī)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(gè)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(jí)逐步降低，其衰減量每倍頻程約10分貝。

　　5.吸風(fēng)口的噪聲頻譜特性基本上與風(fēng)機(jī)本身的噪聲頻譜特性一致，通常它是一個(gè)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(yuǎn)的地方而影響范圍較大。

　　6.放風(fēng)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(dòng)，形成一個(gè)室外的高頻噪聲源。

　　如何降低羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪音呢？

　　國內(nèi)外許多學(xué)者都在從事風(fēng)機(jī)噪聲的研究，大量的研究證實(shí)，降低風(fēng)機(jī)噪聲的方法應(yīng)首先從空氣動(dòng)力噪聲入手。風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)和熟料篦式冷卻機(jī)風(fēng)機(jī)，噪聲高達(dá)105dB(A)。對風(fēng)機(jī)進(jìn)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(tái)風(fēng)機(jī)機(jī)組產(chǎn)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲，尤其是殼體的聲輻射。如果風(fēng)機(jī)安裝得好，進(jìn)出風(fēng)管順暢，可降低噪聲，反之，會(huì)放大噪聲。風(fēng)機(jī)的進(jìn)出風(fēng)管道安裝消聲器，增大增重風(fēng)機(jī)、電機(jī)基礎(chǔ)及采用橡膠隔振墊等隔振措施，也可用密封罩密封風(fēng)機(jī)等，風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī) 噪聲頻譜：羅茨風(fēng)機(jī)噪聲源分析

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

　　1.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)噪聲 2.機(jī)殼與管壁噪聲 3.氣流噪聲

　　圍介質(zhì)造成了壓力脈動(dòng)，形成了氣動(dòng)噪聲。當(dāng)風(fēng)機(jī)葉輪逐個(gè)掃過進(jìn)氣口與排氣口時(shí)，氣體受到周期性擾動(dòng)，引起壓力脈動(dòng)，同樣產(chǎn)生了噪聲。由于風(fēng)機(jī)葉輪與機(jī)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(fēng)機(jī)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(dòng)，形成了強(qiáng)烈的氣動(dòng)噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲具有確定的基頻，計(jì)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(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一種非穩(wěn)定流動(dòng)噪聲。在葉輪及機(jī)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(huì)發(fā)生脫離，形成漩渦。內(nèi)泄漏氣體的流動(dòng)方向與主氣流方向相反，也會(huì)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(huì)在流動(dòng)過程中進(jìn)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(dòng)噪聲還包括共鳴聲。由于葉輪旋轉(zhuǎn)和氣流渦流運(yùn)動(dòng)等因素的影響，氣體壓力在很寬的頻率范圍內(nèi)脈動(dòng)。這種脈動(dòng)與進(jìn)（排）氣腔發(fā)生聲學(xué)上的共振，產(chǎn)生共鳴聲。當(dāng)共鳴聲通過進(jìn)、排氣口輻射時(shí)，顯著增強(qiáng)氣動(dòng)噪聲的某些共振頻率成分。

　　機(jī)械噪聲主要來源于機(jī)殼的振動(dòng)，使機(jī)殼發(fā)生振動(dòng)的原因主要有兩個(gè)：①葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡力，通過傳動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)移到機(jī)殼上，對機(jī)殼產(chǎn)生周期性的激勵(lì)；②機(jī)殼內(nèi)的渦流強(qiáng)度所決定的壓力脈動(dòng)，常與葉片的基頻（即葉片通過頻率）有聯(lián)系，也對機(jī)殼產(chǎn)生周期性的激勵(lì)。風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓越高，這一激勵(lì)源越不能忽視。此外，電動(dòng)機(jī)、基礎(chǔ)振動(dòng)和管路振動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪聲。

　　幾種典型的羅茨風(fēng)機(jī)噪聲頻譜特性如圖2所示，其特點(diǎn)是中低頻噪聲峰值突出，高頻噪聲成分逐漸減弱。羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般為490～3000r/min，旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為49～300Hz，使風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)噪聲與風(fēng)量、轉(zhuǎn)速、壓力等參數(shù)有關(guān)。一般情況下，風(fēng)機(jī)風(fēng)量、轉(zhuǎn)速與壓力升高，噪聲增大。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)轉(zhuǎn)速與壓力相同時(shí)，風(fēng)量增大一倍，噪聲增強(qiáng)約6dB(A)；壓力每升高一個(gè)大氣壓，噪聲增強(qiáng)約3~4dB(A)；如果轉(zhuǎn)速增加一倍，則噪聲增強(qiáng)約6~10dB（A）。

　　測量羅茨風(fēng)機(jī)噪聲的目的就是為了對被測對象進(jìn)行噪聲等級(jí)的分析、評價(jià)或聲源識(shí)別，以便采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行噪聲控制。通常羅茨風(fēng)機(jī)的噪聲識(shí)別方法有現(xiàn)場測量法、聲功率測量法、表面振動(dòng)測量法等，其中，現(xiàn)場測量法是工程實(shí)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(shí)反映風(fēng)機(jī)的振動(dòng)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(qiáng)度與輻射特性，避免了聲壓級(jí)易受測量距離和測量環(huán)境影響的缺點(diǎn)。振動(dòng)測量法是根據(jù)羅茨風(fēng)機(jī)的表面振動(dòng)速度來估計(jì)表面輻射聲功率，主要困難在于羅茨風(fēng)機(jī)零部件輻射比的確定，需要測量較多的數(shù)據(jù)和進(jìn)行大量的計(jì)算。

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羅茨風(fēng)機(jī) 噪聲頻譜：羅茨風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、雙螺桿鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)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(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場好評和認(rèn)可。產(chǎn)品和服務(wù)遠(yuǎn)銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

　　1.錦工量羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲是一個(gè)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(fēng)機(jī)噪聲峰值出現(xiàn)在低中頻段里，流量大的風(fēng)機(jī)，聲強(qiáng)由低頻向高頻偏移。

　　3.從風(fēng)機(jī)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(gè)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(jí)逐步降低，其衰減量每倍頻程約10分貝。

　　5.吸風(fēng)口的噪聲頻譜特性基本上與風(fēng)機(jī)本身的噪聲頻譜特性一致，通常它是一個(gè)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(yuǎn)的地方而影響范圍較大。

　　6.放風(fēng)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(dòng)，形成一個(gè)室外的高頻噪聲源。

　　那么如何降低羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪音呢？

　　國內(nèi)外許多學(xué)者都在從事風(fēng)機(jī)噪聲的研究，大量的研究證實(shí)，降低風(fēng)機(jī)噪聲的方法應(yīng)首先從空氣動(dòng)力噪聲入手。風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)和熟料篦式冷卻機(jī)風(fēng)機(jī)，噪聲高達(dá)105dB(A)。對風(fēng)機(jī)進(jìn)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(tái)風(fēng)機(jī)機(jī)組產(chǎn)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲，尤其是殼體的聲輻射。如果風(fēng)機(jī)安裝得好，進(jìn)出風(fēng)管順暢，可降低噪聲，反之，會(huì)放大噪聲。風(fēng)機(jī)的進(jìn)出風(fēng)管道安裝消聲器，增大增重風(fēng)機(jī)、電機(jī)基礎(chǔ)及采用橡膠隔振墊等隔振措施，也可用密封罩密封風(fēng)機(jī)等，風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)隔音罩是一種有效降低高噪聲設(shè)備噪聲的隔聲措施，它把噪聲較大的設(shè)備裝置封閉起來，可以有效地阻隔高噪聲設(shè)備噪聲的外傳，減少噪聲對環(huán)境的影響。有時(shí)會(huì)給設(shè)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(fēng)設(shè)施以冷卻罩內(nèi)的空氣。

　　錦工風(fēng)機(jī)隔音罩特點(diǎn)：錦工機(jī)械生產(chǎn)制作的隔聲罩由隔聲構(gòu)件和支撐結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)，方便運(yùn)輸，適合現(xiàn)場安裝，便于維護(hù)檢修。可根據(jù)不同的使用要求安裝透視門/窗、照明設(shè)備、通風(fēng)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(fēng)機(jī)隔音罩應(yīng)用：適用于降低各類鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、變壓器、粉碎機(jī)、球磨機(jī)、電動(dòng)機(jī)、水泵、木工機(jī)械、印刷等設(shè)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(shí)配備有通風(fēng)降溫、散熱裝置和進(jìn)、排風(fēng)消聲器等，保證設(shè)備正常工作。我公司可獨(dú)立完成隔聲罩的設(shè)計(jì)、制造、安裝等工作；有沖床隔聲罩、羅茨風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)隔聲罩等成功工程案例。

　　錦工風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)噪聲治理措施：風(fēng)機(jī)噪聲治理除考慮風(fēng)口噪聲外，根據(jù)現(xiàn)場情況，風(fēng)機(jī)的機(jī)體噪聲和振動(dòng)的固體聲傳聲也應(yīng)予以重視。由于風(fēng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出很大的噪聲，而且風(fēng)機(jī)噪聲還隨著風(fēng)量和風(fēng)壓的增大而提高。通常解決風(fēng)機(jī)噪聲問題的方法有以下幾種：

　　（1）機(jī)殼及電機(jī)的噪聲可以通過加裝隔聲罩來解決，將風(fēng)機(jī)置于獨(dú)立的風(fēng)機(jī)隔聲間內(nèi)，在風(fēng)機(jī)間內(nèi)進(jìn)行吸聲、隔聲處理。

　　（2）在風(fēng)機(jī)排風(fēng)口外安裝消音器，內(nèi)置消聲插片，使噪聲在通過特殊構(gòu)造能不斷削減。消音器是降低空氣動(dòng)力設(shè)備進(jìn)、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。

　　（4）風(fēng)機(jī)吊掛采用阻尼彈簧吊架減振器。

　　（5）對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行整體隔振處理。

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羅茨風(fēng)機(jī) 噪聲頻譜：風(fēng)機(jī)噪聲頻譜特性和風(fēng)機(jī)降噪方法

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

　　風(fēng)機(jī)噪聲頻譜特性的分類

　　過大量的現(xiàn)場實(shí)測和對風(fēng)機(jī)產(chǎn)生噪聲的機(jī)理分析表明：風(fēng)機(jī)噪聲頻譜可適當(dāng)?shù)姆诸悺Ｈ绯Ｒ姷碾x心風(fēng)機(jī)，其葉片數(shù)為10~12片，轉(zhuǎn)數(shù)為250~1450r/min時(shí)，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(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)為1450~2900r/min時(shí)，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(fēng)機(jī)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(jí)的分布特性。可將風(fēng)機(jī)噪聲分為五類：特低頻、低頻、中頻、高頻、寬頻。

　　對風(fēng)機(jī)進(jìn)行噪聲治理之前，必須詳細(xì)了解風(fēng)機(jī)和機(jī)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(jìn)行分析。風(fēng)機(jī)噪聲的大小與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、風(fēng)量和風(fēng)壓等因素有關(guān)。根據(jù)風(fēng)機(jī)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(jī)噪聲不但沿著管道氣流傳播，而且能透過機(jī)殼個(gè)管道向外輻射噪聲。同時(shí)，風(fēng)機(jī)機(jī)組的機(jī)械噪聲和電磁噪聲也向外傳播，污染周圍環(huán)境。當(dāng)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求較高時(shí)，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(shè)計(jì)安裝風(fēng)機(jī)機(jī)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(jī)組的散熱問題。機(jī)組的溫升，既散熱問題就成為隔聲罩設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。目前，一般都采用隔聲罩內(nèi)通風(fēng)冷卻的方法，冷卻方式有自然通風(fēng)冷卻法和強(qiáng)制通風(fēng)冷卻法兩種。需要通過風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和機(jī)組的發(fā)熱量來嚴(yán)格計(jì)算隔聲罩的通風(fēng)量。進(jìn)、出風(fēng)口安裝消聲器風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性噪聲治理的最有效措施是在風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口安裝消聲器。風(fēng)機(jī)安裝消聲器可以根據(jù)噪聲治理區(qū)域和降噪目標(biāo)選擇在進(jìn)氣口安裝消聲器，在出氣口安裝消聲器，進(jìn)、出氣口管道上都要安裝消聲器。在降噪要求較高時(shí)，需要安裝多個(gè)消聲器，并且消聲器宜分段安裝。

　　設(shè)計(jì)或選用消聲器時(shí)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(shí)，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(huì)影響消聲器的消聲性能。制定風(fēng)機(jī)噪聲綜合治理方案，要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況。最好在風(fēng)機(jī)選型、安裝風(fēng)機(jī)之前，就要考慮噪聲控制問題。這樣，可以降低風(fēng)機(jī)降噪的經(jīng)濟(jì)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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