CN110259731A - 一种降低隧道施工轴流通风机噪音的方法 - Google Patents
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Abstract
一种降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，目的是能长时间运行平稳，振动速度小，可有效降低噪音；本发明目的通过以下措施来实现：增加轴流式通风机进气消音筒和出气消音筒的长度；使轴流式通风机进气消音筒和出气消音筒长度达到叶轮直径的1.5‑2倍；消音材料采用超长超细纤维玻璃丝棉，其厚度为100‑110mm，以更好的杜绝空气的对流传热，进一步降低噪音；叶片采用不锈钢316材质加工制成，该材质叶片重量轻，强度高，可直接降低叶轮高速旋转气流产生的噪音；将轮毂辐板位置移至环板中心位置，环板和轮毂辐板之间通过二氧化碳气体保护焊接方式连接固定，以加强轮毂环板强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低隧道施工轴流通风机噪音的方法。
背景技术
轴流式通风机是目前市场上最常用的一种通风送风设备，其气体平行于风机轴流动，也就是与风叶的轴同方向的气流，如电风扇、空调外机风扇，就是轴流方式运行风机，轴流式通风机固定位置并使空气移动，轴流式通风机通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合，广泛应用于隧道、地铁、引水工程等通风送风作业。但目前市场上常见的一些轴流式通风机还存在着高噪音问题，特别是居民区附件施工时，会严重污染周边的声环境，给附近居民生活造成不良影响。如何降低轴流式通风机的高噪音污染，是一个迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明目的就是克服上述已有技术的不足，提供一种能够长时间运行平稳、振动速度小的可有效降低隧道施工轴流通风机噪音的方法。
本发明方法是：
（1）加长轴流式通风机进气消音筒和出气消音筒的长度；使轴流式通风机进气消音筒和出气消音筒长度达到叶轮直径的1.5-2倍；其中：轴流式通风机在叶轮直径1400mm以下时，进气消音筒、出气消音筒长度按照接近叶轮直径的2倍进行选择；叶轮直径正好在1400mm时，进气消音筒和出气消音筒长度均为叶轮直径的1.75倍；轴流式通风机在叶轮直径1400mm以上时，进气消音筒、出气消音筒长度按照接近叶轮直径的1.5倍选择。
例如：轴流式通风机SDF-№16，该通风机的机号为№16，叶轮直径为1600mm，进气、出气消音筒的长度分别为1.5×1600=2400mm。
（2）改进消音材料并增加消音材料厚度；消音材料由原来的矿棉材料改为超长超细纤维玻璃丝棉，该玻璃丝绵内部纤维细长，能快速衰减声音的传输，同时很好地禁锢空气，使之无法流动，杜绝了空气的对流传热，从而起到吸声和保温的功效。消音材料厚度由原来的85mm增加至100-110mm，加厚消音材质可进一步降低噪音；
（3）改进叶片材质；叶片材质由铁叶片改为不锈钢316叶片，该叶片重量轻，强度高，可以直接降低叶轮高速旋转气流产生的噪音。
（4）改进风机叶轮结构，加强轮毂环板的强度；将辐板位置移至环板中心位置，环板和辐板通过二氧化碳气体保护焊接方式连接，以加强轮毂环板强度；因叶片在高速旋转时有很大的离心力，每个叶片的叶芯均在环板中心位置，将轮毂辐板由原来在环板的的侧边移至环板的中间位置，加强了轮毂环板的强度。
此外，将风机叶轮内筒体经过精密加工，减小叶轮和内筒体机壳之间径向单侧间隙，其径向单侧间隙应在叶轮直径的0.15%~0.35%范围内，不得小于1mm；使通风机叶轮与机壳之间的径向间隙均匀。一般的，单侧间隙为1-2mm，效果较佳。
例如：若通风机机号为№18（叶轮直径1800mm），其叶轮与机壳之间的径向间隙通常是在2.7-6.3mm。而本发明通风机叶轮与机壳之间的径向单侧间隙可以缩减为到1-2mm，不仅提高了风机整体效率，还能进一步降低风机噪音。
叶片是风机叶轮的核心部位，叶片固定在轮毂上，且叶片角度可调。环板和轮毂辐板都采用Q235钢板材料加工成型然后焊接而成。一般的，因叶片形状的改变轮毂面需加宽，不同型号风机轮毂的环板和轮毂辐板所需钢板的厚度不同。为提高风机性能，风机叶轮的轮毂比（轮毂直径与叶轮直径之比）由原来的0.6变为0.69，经现场实验证明，在同等条件下，轮毂比0.69相对轮毂比0.6的性能更高。
为提高风压，叶片叶型宽度需更大，扭曲度也更大，为增加叶片根部的叶片强度，叶芯由原来单独金属螺杆改为底部圆盘形结构设计。一级和二级叶轮的叶片数目由原来的15片、11片分别减少为现在的10片和8片，以进一步降低噪音并减少生产成本。为提高叶片的强度、减少风机噪音，叶片的材质由金属材质改为316不锈钢。所述电机采用变频风机，还可节电。
本发明方法适用于制造或改造各种隧道施工SDF系列型号的轴流式通风机，特别是针对叶轮直径1000mm-2000mm、型号为SDF-№10--SDF-№20的轴流通风机。隧道施工用轴流通风机通过本发明工艺改进，可达到良好的降噪效果，风机长时间运行平稳，噪音完全能够满足小于JB/T8690-1998《工业通风机噪声限值》标准规定值，在最佳效率工况点的A声级噪声达到75dB(A)，轴流通风机≤35dB。振动速度有效值符合JB/T 8689-2014《通风机振动检测及其限值》的3.1.2 在所规定的的各个测量方向和测点上，测得的振动速度方均根值不应超出规定：刚性支撑：νrms≤4.6mm/s，叶轮动平衡等级达到G6.3级。
附图说明
图1为叶轮与筒体安装结构示意图；
图2为主机筒体结构示意图；
图中：1.叶片，2.内筒体，3.消音材料，4.电机，5.环板，6.轮毂辐板，7.叶芯，8.外筒体，9.叶轮。
具体实施方式
本发明方法具体内容是：
（1）加长轴流式通风机进气、出气消音筒长度至叶轮9直径的1.5-2倍；轴流式通风机在叶轮9直径1400mm以下时，进气、出气消音筒长度分别选用接近叶轮直径的2倍；叶轮9直径正好在1400mm时，进气消音筒和出气消音筒长度均为叶轮直径的1.75倍；轴流式通风机在叶轮9直径1400mm以上时，进气、出气消音筒长度分别选用接近叶轮直径的1.5倍。例如：轴流式通风机SDF-№16，该通风机的机号为№16，叶轮直径为1600mm，进气、出气消音筒的长度为1.5×1600=2400mm。
（2）改进消音材料3，消音材料3由原来的矿棉改为超长超细纤维玻璃丝棉，该玻璃丝绵内部纤维细长，能快速衰减声音的传输，同时很好地禁锢空气，使之无法流动，杜绝了空气的对流传热，从而起到吸声和保温的功效。增加消音材料3厚度，厚度由原来的85mm增加至100-110mm，加厚消音材质可进一步降低噪音；
（3）改进叶片1材质，叶片1材质由铁叶片改为不锈钢316叶片，该叶片1重量轻，强度高，可直接降低叶轮高速旋转气流产生的噪音。
（4）改进风机叶轮9结构，加强轮毂环板5的强度，将轮毂辐板6位置移至环板5中心位置，环板5和轮毂辐板6通过二氧化碳气体保护焊接方式连接固定，以加强轮毂环板强度；
此外，将风机叶轮9毗邻的内筒体2经过精密加工，减小叶轮9和内筒体2机壳之间径向单侧间隙，其径向单侧间隙控制在叶轮9直径的0.15%-0.35%范围内，不得小于1mm；使通风机叶轮与机壳之间的径向间隙均匀。
叶轮9与内筒体2机壳之间的径向单侧间隙可缩减为到1-2mm，不仅提高了风机整体效率，还能进一步降低风机噪音。
所述环板5和轮毂辐板6均采用Q235钢板加工成型然后焊接而成。
Claims (8)
1.一种降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，其特征是：
（1）增加轴流式通风机进气消音筒和出气消音筒的长度；使轴流式通风机进气消音筒和出气消音筒长度达到叶轮直径的1.5-2倍；
（2）消音材料采用超长超细纤维玻璃丝棉，其厚度为100-110mm，以更好的杜绝空气的对流传热，进一步降低噪音；
（3）叶片采用不锈钢316材质加工制成，该材质叶片重量轻，强度高，可直接降低叶轮高速旋转气流产生的噪音；
（4）将轮毂辐板位置移至环板中心位置，环板和轮毂辐板之间通过二氧化碳气体保护焊接方式连接固定，以加强轮毂环板强度。
2.如权利要求1所述的降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，其特征是叶轮直径在1400mm以下时，进气消音筒和出气消音筒长度分别按照接近叶轮直径的2倍进行选择；叶轮直径正好在1400mm时，进气消音筒和出气消音筒长度均为叶轮直径的1.75倍；叶轮直径在1400mm以上时，进气消音筒、出气消音筒长度分别按照接近叶轮直径的1.5倍选择。
3.如权利要求1或2所述的降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，其特征是所述叶轮叶片和内筒体之间径向间隙均匀，单侧间隙在叶轮直径的0.15%--0.35%范围内，且不小于1mm。
4.如权利要求1或2所述的降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，其特征是所述叶轮叶片和内筒体之间径向间隙均匀，单侧间隙为1-2mm。
5.如权利要求1或2所述的降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，其特征是风机叶轮的轮毂直径与叶轮直径之比为0.69，可进一步提高风机性能。
6.如权利要求1或2所述的降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，其特征是所述叶芯为底部圆盘形结构，以增加叶片根部的叶片强度。
7.如权利要求1或2所述的降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，其特征是所述环板和轮毂辐板均采用Q235钢板加工成型然后焊接而成。
8.如权利要求1或2所述的降低隧道施工轴流通风机噪音的方法，其特征是一级和二级叶轮的叶片数目分别减少至10片和8片，以进一步降低噪音并减少成本。
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