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                      1引言 煉鐵廠烘干爐窯用的鼓風(fēng)機由于功率大、轉(zhuǎn)速高，在運行過程中產(chǎn)生強烈的空氣動力噪聲和機械噪聲，造成了嚴(yán)重的環(huán)境噪聲污染，也影響人們正常的工作和生活。某煉鐵廠烘干爐窯用的鼓風(fēng)機型號為JNC261№10D型，流量17200m3/h，全壓5300Pa，如圖1所示，A、B、C、D均在軸線高度上，A點距進(jìn)口1m，B、C、D距機殼、聯(lián)軸器、電機為1m，根據(jù)GB/T2888-1991《風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測量方法》，現(xiàn)場測量風(fēng)機A點的噪聲頻譜如表1所示，A點總噪聲達(dá)94dB(A)，B、C、D點總噪聲各為86dB(A)、85.5dB(A)和86.5dB(A),超過了國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的不高于85dB(A)的要求，影響了職工的正常工作。必須得對該風(fēng)機噪聲進(jìn)行控制，使其達(dá)到國家噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求，以減少環(huán)境噪聲。          表1 JNC261№10D型鼓風(fēng)機噪聲 噪 聲 源 A 聲級 倍頻程中心頻率/Hz 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 鼓 風(fēng) 機 94 93 87 86 90 85 83 74 72   2 鼓風(fēng)機噪聲分析與控制 2.1 空氣動力性噪聲 風(fēng)機的空氣動力性噪聲包括進(jìn)氣口空氣動力性噪聲和出氣口空氣動力性噪聲，它是在氣體流動過程中所產(chǎn)生的。主要是由于氣體的非穩(wěn)定流動，氣體與蝸舌的周期性撞擊、氣體與氣體及氣體與固體相互作用所產(chǎn)生的噪聲。風(fēng)機空氣動力性噪聲分旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。 旋轉(zhuǎn)噪聲是由于工作葉輪上均勻分布的葉片，周期性打擊氣體介質(zhì)引起的。另外，當(dāng)氣流流過葉片時，在葉片表面上形成附面層，特別是吸力邊的附面層容易加厚，并產(chǎn)生許多渦流。在葉片的尾緣處吸力與壓力邊的附面層匯合，形成所謂尾跡區(qū)，在尾跡區(qū)內(nèi)，氣流的壓力與速度都大大低于主氣流區(qū)。因而，當(dāng)工作輪旋轉(zhuǎn)時，葉片出口區(qū)內(nèi)氣流具有很大的不均勻性。這種不均勻性氣流周期性作用于周圍介質(zhì)，產(chǎn)生壓力脈動，而形成噪聲，旋轉(zhuǎn)噪聲的頻率為 fi=nzi/60    (1)                       式中  n——風(fēng)機葉輪轉(zhuǎn)速，/min       z——葉片數(shù)     i——諧頻序號，＝1，2，3，… 渦流噪聲又稱漩渦噪聲。它主要是由于氣流流經(jīng)葉片時，產(chǎn)生紊流附面層及漩渦與漩渦分裂脫體，而引起葉片上壓力脈動造成的。它是離心鼓風(fēng)機的另一主要噪聲，渦流噪聲的頻率為       fwi=sWi/L    (2) 式中S為斯特勞哈爾數(shù)，S＝0.14～0.20，通常取0.185；W為氣體與葉片的相對速度；L為葉片寬度在垂直于W方向上的投影；i為諧波序號，i=1,2,3，…。 由式(2)可知，鼓風(fēng)機的渦流噪聲頻率，主要與氣流和葉片的相對速度W、葉片寬度在垂直于W方向上的投影有關(guān)，而W和U都是連續(xù)的量，因而離心鼓風(fēng)機運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的渦流噪聲是一種寬頻帶的連續(xù)譜。 通過上述分析可知，風(fēng)機空氣動力性噪聲是上述兩種性質(zhì)不同的噪聲相互疊加的結(jié)果。所以風(fēng)機空氣動力噪聲的頻譜，往往是寬頻帶連續(xù)譜。     對空氣動力性噪聲的治理需要設(shè)計阻性、抗性或阻抗復(fù)合式消聲器，阻性消聲器對旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲都有降低作用，而抗性消聲器只對旋轉(zhuǎn)噪聲有降低作用[1]。 2.2 機械性噪聲 機械性噪聲主要是由于轉(zhuǎn)子不平衡，軸承磨損及風(fēng)機進(jìn)、出口壓力脈動引起機殼振動而形成的機械噪聲，降低機械噪聲需消除轉(zhuǎn)子的不平衡，提高機械裝配精度和消除機械振動。 2.3 電動機噪聲 電動機噪聲是風(fēng)機噪聲的主要組成部分，電動機噪聲是由各種成分組成的，主要包括電磁噪聲、機械噪聲和風(fēng)扇噪聲3部分。由于電機由專業(yè)廠家生產(chǎn)，不便于進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，所以通常用隔聲的措施來避免電機噪聲傳播。      從上述風(fēng)機噪聲測試結(jié)果看，A點主要是空氣動力性噪聲，達(dá)94dB(A)，是主要噪聲源，B、C、D點主要是機械噪聲，總噪聲各為88dB(A)、87.5dB(A)、88.5dB(A),是次要的噪聲源，應(yīng)優(yōu)先控制風(fēng)機空氣動力性噪聲。 3鼓風(fēng)機空氣動力性噪聲的控制 根據(jù)鼓風(fēng)機噪聲頻譜特性分析，噪聲峰值為63～1000Hz，可見此類風(fēng)機不僅聲級高，而且還呈現(xiàn)出低、中頻特性，傳播距離較遠(yuǎn)。針對風(fēng)機出口進(jìn)入窯爐的實際情況，采取如下措施治理噪聲：（1）風(fēng)機進(jìn)口設(shè)計安裝蜂窩狀阻抗復(fù)合消聲器，以減少風(fēng)機進(jìn)氣口空氣動力性噪聲向外傳播；（2）在鼓風(fēng)機面向居民區(qū)的一側(cè)，利用現(xiàn)有建筑物的設(shè)計磚墻隔聲屏障，來阻斷鼓風(fēng)機風(fēng)機機殼噪聲和電機直達(dá)噪聲向居民區(qū)傳播，治理后的風(fēng)機現(xiàn)場如圖2所示。 表2 JNC261№10D型鼓風(fēng)機噪聲治理前、后A聲級結(jié)果 位置 A(F) B C D E   治理前 94 86 85.5 86.5 —   治理后 82 83 84.5  84  83   表3 離心式鼓風(fēng)機和引風(fēng)機噪聲治理方案 噪聲源 風(fēng)機進(jìn)口 風(fēng)機出口 空氣動力性噪聲   機體、聯(lián)軸 器、電機 鼓風(fēng)機 來自大氣 進(jìn)入生 產(chǎn)設(shè)備 通常加進(jìn)口消聲器置于大氣中     通常做隔聲間 引風(fēng)機 來自生 產(chǎn)設(shè)備 進(jìn)入大氣 通常加出口消聲器置于大氣中     通常做隔聲間       4 鼓風(fēng)機噪聲控制結(jié)果分析     進(jìn)行上述噪聲治理后測試結(jié)果如表2所示,治理噪聲后的測點F、E如圖2所示,F點仍在葉輪軸線上距消聲器1m，E點在消聲器進(jìn)口離消聲器端面1m處。治理后噪聲明顯降低，達(dá)到了《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的不高于85dB(A)的要求，再加上磚墻隔聲屏障作用，居民區(qū)噪聲明顯降低。    由表2看出，治理后F、E點噪聲各為82 dB(A)和83dB(A),而B、C、D噪聲各為83dB(A)、84.5dB(A)和84dB(A),說明加阻抗復(fù)合消聲器后，空氣動力性噪聲已經(jīng)比機械噪聲低，風(fēng)機機殼、聯(lián)軸器、電機的機械噪聲成為主要噪聲源，若再治理噪聲，應(yīng)優(yōu)先治理這些機械噪聲。 5 機械噪聲和空氣動力性噪聲控制方案及其特點 無論是鼓風(fēng)機還是引風(fēng)機，兩者空氣動力性噪聲的機理完全相同，均采用阻性、抗性或阻抗復(fù)合消聲器治理；對于鼓風(fēng)機，因出口與生產(chǎn)設(shè)備相聯(lián)，為避免生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)物質(zhì)對消聲器產(chǎn)生不利影響，通常在進(jìn)口加消聲器；對于引風(fēng)機，因進(jìn)口與生產(chǎn)設(shè)備相聯(lián)，為避免生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)物質(zhì)對消聲器產(chǎn)生不利影響，通常在出口加消聲器；而機械噪聲采用的隔聲間成本低，降噪效果也比較好，常用的治理方案如表3所示。    

概述 主要由蓋盤、中盤、葉片構(gòu)成雙吸葉輪,該風(fēng)機在國內(nèi)為首創(chuàng),亦是發(fā)展方向,既省材料又S9000-12大型離心式燒結(jié)鼓風(fēng)機葉輪降低成本,縮短工期,本文重點對其蓋盤曲意圖見圖1。其材質(zhì)15MnV,直徑3500型、拼裝工藝進(jìn)行探討. 考慮實際操作方便及板材的尺寸,工藝定為下4塊料,這樣在實際曲型時便于移動調(diào)整。根據(jù)圖1的錐度和母線的實長用放射線展開法展出側(cè)蓋114板料,實際下料周邊留出余量。 有了扇形展開料,開始曲型,如果沒有合適的工裝設(shè)備就很難壓制出α=10°的側(cè)蓋既要保證質(zhì)量又要符合圖樣要求,就得根據(jù)葉輪的幾何尺寸,考慮下料有余量,實際操作采用冷曲,竄壓方式及壓制過程中的回彈,成型后的拼裝、焊接等重要因素,設(shè)計制造局部分段成型模,見圖4把雙面葉片焊在中盤上后,經(jīng)過大立車加工好的葉片錐度做為檢測壓型量具最為合適。實際上壓型模具是側(cè)蓋很小的一部分,必須竄壓,開始時壓力不宜過大,在模具上竄壓一遍后放在葉片上檢測外邊緣縫隙大,這說明角度不夠,這時我們調(diào)整定位板,向小頭方向移動,再少增加一點壓力,通過幾次反復(fù)竄 壓和調(diào)整定位板,直至使其與葉輪葉片錐度相吻合。 再將分段成型的4塊在葉片錐度上拼接、焊接成一個整體的側(cè)蓋,經(jīng)加工后與口圈焊為一體,制成蓋盤。經(jīng)過進(jìn)爐消除應(yīng)力后,錐度又發(fā)生新的變化,出現(xiàn)間隙大小不一致,其重量已達(dá)1噸重,此時只能借助吊車、壓力機及模具反復(fù)整型,局部用風(fēng)鏟打擊,雖然解決了變形錐度問題,但是工人的勞動強度太大,消耗的工時太多,使生產(chǎn)周期加長。 為了解決焊接口圈和進(jìn)爐消除應(yīng)力的變化,經(jīng)過實踐探討,找到兩種方法:其一制作個卡型樣板,見圖5,在焊接口圈和側(cè)蓋時,要經(jīng)常調(diào)整工件并及時檢測,使焊完后一定符合樣板,由進(jìn)爐消除應(yīng)力改為振動消除應(yīng)力:其二口圈和側(cè)蓋只拼裝點焊牢固,不進(jìn)行焊接,等到與葉片拼為一體,在焊接葉片和蓋盤時一起再焊口圈和側(cè)蓋,最后葉輪進(jìn)行整體消除應(yīng)力。以上兩種方法,去掉了中間整型工序的麻煩,既省時間又減少了勞動強度。 三、葉輪成型 拼裝葉輪蓋是該項工藝的要點,一旦葉輪中盤與上下側(cè)蓋不同心,不僅造成葉輪偏重,影響平衡,而且使其口圈加工不均衡,出現(xiàn)橢圓,厚薄不均,更為嚴(yán)重的是葉片出口端蓋盤短缺,直接影響轉(zhuǎn)子性能。 為確保葉輪中盤與蓋盤同心,尺寸精確,研制一個拼裝監(jiān)盤定位模&dquo;由3件焊接而成焊定位板、套筒和底盤,經(jīng)加工制成650與1620同心,定位板上面與底盤直口平行,高度h=430見圖6這時我們把已經(jīng)成型部分放在平臺上,將“監(jiān)盤拼裝模&dquo;放入中盤孔中,再將蓋盤吊放在葉片上,使口圈套在拼裝模定位板上,調(diào)整蓋盤,使其拼接焊縫與葉片交叉擺放,點焊牢固。另一面蓋盤用相同方法進(jìn)行。 施焊時,同時由2人或4人對面焊接,及時翻轉(zhuǎn),防止變形。最后上大立車加工成圖樣尺寸的葉輪。