轴流风机片式消声器探究.doc

坚守精品文档主页地址：/afeidoc81轴流风机片式消声器探究精品源自中考试题对于大型的轴流风机,通常有消声降噪的需求,降低风机噪声的途径有两种:主动降噪和被动降噪。主动降噪是在风机的空气动力设计和结构设计时进行优化,合理地布置风机各部件,合理设计通风管路;被动降噪是在轴流风机的进风口和出风口加装消声器。大型轴流风机的消声器一般采用片式结构,这种消声器不能同风机直接相连,而需在风机与消声器之间增加中间连接管道,且中间连接管道必须足够长,这样就增加了基建的成本。如图1所示。压力回复型消声器是新型的、特别适合于轴流风机的消声器,这种消声器最大的特点是:(1)将轴流风机的进气段和扩压段与风机的消声器设计一起考虑,消声器在满足系统性能要求的前提下,可以同风机直接相连接,从而大大缩短了风机-消声器系统的长度,大幅度降低了通风风道的建设成本;(2)比常规的片式消声器减少了风机的压力损失,提高了有效压力,节约电能。如图2所示。1消声器设计以一台大型轴流风机为例,为其进行配套消声器的设计,为对比消声器设计的优劣,同时设计配套的压力回复型消声器和片式消声器做对比试验测试。1.1轴流风机的参数叶轮直径:1.8m;转速:985r/min;风量:60m3/s;全压:1000pa。1.2消声器设计要求(1)风机的风道尺寸:3600mm3600mm。(2)消声量:动态插入损失25db。(3)单位长(1m)压力阻力系数:0.6。(4)具有模块化组合特性。(5)压力回复型消声器直接同轴流风机相连接。(6)防潮、防腐、防锈。(7)寿命长。1.3设计主要项目(1)声学性能设计。压力回复型消声器消声性能计算、分析和优化,主要包括:消声量和消声频带宽度。片式消声器按常规设计计算进行,同时考虑片式消声器的模块化组合要求。(2)气动性能设计。减少气流压力损失,优化流道设计1-4。(3)总体结构设计。各部件模块式设计,方便装配和维修,保证各模块连接强度和各部件连接强度5-7。1.4声学性能设计1.4.1消声频带宽度的确定压力回复型消声器用于轴流风机消声降噪,此轴流风机的噪声特性如表1。由表1可以看出:该轴流风机所产生的噪声峰值分布在1251000hz区间,此区间声压级值较高。故消声器的消声频带宽度应覆盖此区间,由此确定:消声频带宽度应不小于4个倍频程,且在中高频处有较大的噪声衰减量。1.4.2消声量的确定消声器的消声量以a计权插入损失表示。该轴流风机的a声级达到102db(a),根据这一特点,依据gb30961993城市区域环境噪声标准对城市二类环境噪声的要求和风机气动噪声沿行程衰减的特性,确定消声量25db(a)8。1.5气动性能设计金属外壳、中间消声环所组成的气流通道为天圆地方型,出气口消声器沿气流流动方向逐渐扩张,进气口消声器沿气流流动方向逐渐收缩,其扩张(收缩)角12,并且内环扩张(收缩)角要小于外环扩张(收缩)角。根据通风系统的整体要求,进气口消声器的压力损失p60pa,出气口消声器的压力损p100pa。1.6总体结构设计消声器由金属外壳、中间消声环、中间消声轴组。中间消声环设内外双环,其缓倾斜的管壁形成了逐渐的断面变化,以使气流平缓变化,并增大消声面积。为便于安装,各部件均模块化设计制造。各模块之间设置连接板,将各模块连接成一体。连接板应与气流方向顺向设置以减少阻力损失。连接法兰焊接于金属外壳的两端9。主要材料选择:穿孔板,吸声材料选用防潮玻璃棉板。2消声性能试验消声器共制作3台样机:两台为压力回复型消声器,规格分别为360036003000和360036004500;一台为片式消声器,规格为360036003000。对3台样机的相关性能按相关国家标准进行了试验8,10-11,试验结果如下。2.1消声性能2.1.1a计权插入损失压力回复型消声器:36003600300026db(a);压力回复型消声器:36003600450028dba);片式消声器:36003600300028db(a)。2.1.2各倍频程中心频率的衰减值3种消声器在各倍频程中心频率的衰减值测试结果见表2表4。2.2气动性能根据测试结果进行计算,消声器的阻力损失如表5所示。3结论由试验结果可以看出:新式压力回复型消声性能达到了设计要求,验证了设计的正确性和准确性,能够满足该轴流风机消声降噪的要求。通过比较新式压力回复型消声器与常规片式消声器,得到了以下结论:(1)新式压力回复型消声器与常规片式消声器技术特点比较结果表明:新式压力回复型消声器与片式消声器降噪效果相当,但是有节省空间和压力损失小的突出优。两种消声器的具体技术特点比较见表6。(2)新式压力回复型消声器与常规片式消声器的经济效益分析。对同种格的风机分别进行消声降噪,新式压力回复型消声器需用空间为3