成都三葉羅茨風(fēng)機(jī)的出氣量特點(diǎn)介紹
三葉羅茨風(fēng)機(jī)是我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)開發(fā)的新型羅茨風(fēng)機(jī)，其運(yùn)行穩(wěn)定，氣流脈動(dòng)小，尤其是大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)，具有體積效率高，機(jī)械功耗低等優(yōu)點(diǎn)，已成為企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。如國(guó)內(nèi)二級(jí)生物污水處理廠曝氣工藝采用羅茨風(fēng)機(jī)送氣，堿化工企業(yè)氫處理工序采用大容量三葉羅茨風(fēng)機(jī)送氫等。大型三葉羅茨風(fēng)機(jī)由于其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲。改善風(fēng)扇流量特性、降低噪聲是生產(chǎn)高品質(zhì)大流量三葉羅茨風(fēng)扇急需解決的問題。
三葉羅茨風(fēng)機(jī)的真空流量特性
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流動(dòng)特征。
1.內(nèi)部泄漏。
國(guó)產(chǎn)三葉羅茨風(fēng)機(jī)以銷齒圓弧(漸開線葉)為主。風(fēng)扇容積效率U的大小受內(nèi)部泄漏流量、外漏流量和實(shí)際流量等參數(shù)的影響。
風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排氣腔壓力比進(jìn)氣腔壓力大得多，排氣腔氣體通過葉輪和葉輪殼，以及葉輪和壁板之間的間隙泄漏到進(jìn)氣腔中。氣門間隙是葉輪與葉輪之間，以及氣門與殼體之間對(duì)內(nèi)泄漏的流量。其中影響的是三葉羅茨風(fēng)機(jī)內(nèi)漏流的主要因素。
1.泄漏泄漏。
泄漏流量與風(fēng)扇工作壓力比，排氣壓力^有關(guān)。增加的泄漏漏流系數(shù)也隨之增大。大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)通常采用組合密封結(jié)構(gòu)，以減少實(shí)際流量。
質(zhì)量=質(zhì)量-(質(zhì)量比+質(zhì)量比)
風(fēng)機(jī)的理論流量體積效率。
三葉羅茨風(fēng)扇容積效率
三葉羅茨風(fēng)扇
二回壓。
回流壓力的變化對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲有影響。在羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)風(fēng)機(jī)的基圓容積與排氣口相連時(shí)，排氣口中的高壓氣體回流到基圓容積中，產(chǎn)生回流沖擊，產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲。回流間隙的面積變化在一定程度上反映了沖擊回流強(qiáng)度。
三是風(fēng)機(jī)降噪。
主要是氣動(dòng)噪聲和機(jī)械噪聲，由羅茨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲。
3.1氣動(dòng)特性噪聲。
大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲主要有旋轉(zhuǎn)噪聲、潤(rùn)流噪聲和共鳴聲等，其強(qiáng)度大小反映了風(fēng)機(jī)流體特性。
旋轉(zhuǎn)性噪音和氣流波動(dòng)。在葉輪旋轉(zhuǎn)過程中，風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣腔體積不斷由大變小，呈周期性變化，進(jìn)排氣流具有脈動(dòng)性?？諝饷}動(dòng)作用于周圍介質(zhì)，引起壓力脈動(dòng).葉輪逐個(gè)掃過進(jìn)氣口，對(duì)氣流產(chǎn)生干擾，也可引起壓力脈動(dòng)?；A(chǔ)圓筒體積與排氣口連接時(shí)，回流沖擊引起壓力劇烈波動(dòng)。這種周期性的壓力脈動(dòng)氣流作用于周圍介質(zhì)，引起壓力脈動(dòng)。葉片逐個(gè)掃過進(jìn)、排氣口，干擾了空氣流動(dòng)，也引起了壓力波動(dòng)?；A(chǔ)圓筒體積與排氣口連接時(shí)，回流沖擊引起壓力劇烈波動(dòng)。三葉羅茨風(fēng)扇比二葉羅茨風(fēng)扇的氣流脈動(dòng)小，因此其振動(dòng)、噪聲也比二葉羅茨風(fēng)扇小。
(1)旋渦噪聲(擾動(dòng)噪聲)
當(dāng)葉輪和機(jī)殼流道表面氣流突然減慢或方向發(fā)生突變時(shí)，就會(huì)形成漩渦，從而在流動(dòng)過程中進(jìn)一步成一系列較小的潤(rùn)流.渦流的變化頻率很高，且具有隨機(jī)性。旋渦噪聲具有中高頻特性，具有連續(xù)寬頻特性。
二、共鳴。
氣缸中的氣壓脈動(dòng)頻率很寬，主要受葉輪旋轉(zhuǎn)、氣渦運(yùn)動(dòng)等因素的影響。該脈沖與進(jìn)排氣腔產(chǎn)生聲學(xué)共振，產(chǎn)生共鳴聲。
三葉風(fēng)扇的噪聲控制
3.2機(jī)器噪音控制。
大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)的機(jī)械噪聲主要有齒輪嚙合噪聲，軸承噪聲和電機(jī)噪聲。
在高速和重載情況下，同步齒輪可采用硬齒面和磨齒加工，提高同步齒輪的精度，減少嚙合噪聲；適當(dāng)提高轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度，減小由轉(zhuǎn)子慣性力和慣性力矩引起的振動(dòng)和噪聲；選用適合的軸承類型，安裝在前墻板上的固定端軸承選用雙列調(diào)心滾子軸承，增加葉輪零件的剛度，減小振動(dòng)。
根據(jù)以上對(duì)大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)流量特性和噪聲的分析可知：
采用較大徑距比/a和X級(jí)面積利用系數(shù)，在不產(chǎn)生齒形干涉的情況下，能有效提高羅茨風(fēng)機(jī)的容積效率，適當(dāng)提高葉輪與機(jī)殼的加工精度，減少轉(zhuǎn)子間隙通流面積，還能減少內(nèi)泄漏，提高容積效率。
(2)常規(guī)三葉羅茨風(fēng)機(jī)排氣口為矩形，可管用異型排氣口，減少回流沖擊，噪音。風(fēng)扇開啟角度在初始開啟溫度的范圍內(nèi)，回流面積變化較平緩，回流壓力變化較平緩?；厮疀_擊主要發(fā)生在開啟角的范圍內(nèi)。當(dāng)開啟角為時(shí)，基本體積內(nèi)的壓力等于排氣壓力，對(duì)于回流沖擊噪聲，風(fēng)機(jī)的減噪設(shè)計(jì)(如預(yù)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)、擴(kuò)縫結(jié)構(gòu)等)應(yīng)從排氣口邊緣計(jì)算的范圍內(nèi)考慮。
根據(jù)國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)試驗(yàn)、運(yùn)行情況調(diào)查，對(duì)大容量風(fēng)機(jī)采取綜合降噪措施，取得了較好效果。大容量?jī)?yōu)質(zhì)三葉羅茨風(fēng)機(jī)必須具有良好的流量特性、溫度特性、高完全絕熱效率和低噪音。改善風(fēng)扇的熱力學(xué)性能，已成為風(fēng)扇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新課題。
基于上述對(duì)大流量三葉羅茨風(fēng)機(jī)流量特性和噪聲的分析，得出以下結(jié)論：
在無齒形干涉的情況下，采用較大的徑距和面積利用系數(shù)，可有效提高羅茨風(fēng)機(jī)的容積效率，適當(dāng)提高葉輪與機(jī)殼的加工精度，減小轉(zhuǎn)子間隙通流面積也可減少內(nèi)泄漏，提高容積效率U。
(2)常規(guī)三葉羅茨風(fēng)機(jī)排氣口為矩形，可管用異型排氣口，減少回流沖擊，噪音。風(fēng)扇開啟角度在初始開啟溫度的范圍內(nèi)，回流面積變化較平緩，回流壓力變化較平緩?；厮疀_擊主要發(fā)生在開啟角的范圍內(nèi)。當(dāng)開啟角為時(shí)，基本體積內(nèi)的壓力等于排氣壓力，對(duì)于回流沖擊噪聲，風(fēng)機(jī)的減噪設(shè)計(jì)(如預(yù)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)、擴(kuò)縫結(jié)構(gòu)等)應(yīng)從排氣口邊緣計(jì)算的范圍內(nèi)考慮。
根據(jù)國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)試驗(yàn)、運(yùn)行情況調(diào)查，對(duì)大容量風(fēng)機(jī)采取綜合降噪措施，取得了較好效果。大容量?jī)?yōu)質(zhì)三葉羅茨風(fēng)機(jī)必須具有良好的流量特性、溫度特性、高完全絕熱效率和低噪音。改善風(fēng)扇的熱力學(xué)性能，已成為風(fēng)扇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新課題。
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