專利名稱：高效節能低噪聲風機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高效節能低噪聲風機，尤其是將流體力學與聲學理論有機地結合，采用根本降噪方法一聲源降噪而提供的高效節能低噪聲風機。
我國目前所使用的風機，其噪聲絕大部分直接傳播到風機周圍的空間，給環境極大的污染，噪聲通常高達90～100dB，甚至更大，大大超過了國家有關環境保護和勞動保護的噪聲標準，嚴重的干擾了人們的工作和休息，也給操作人員帶來不便，因而已成為城市環境的主要治理項目之一。
目前風機的噪聲治理辦法主要靠在傳聲途徑上加以控制來解決，例如用建隔聲機房的辦法將風機與工作環境隔離，或加隔聲罩，這些措施投資大，不經濟，沒有根除噪聲源。
本實用新型的目的就是提供一種新型高效節能低噪聲風機，采用根本降噪方法，使噪聲最大限度的降低，在葉輪組、蝸殼組、進風口組以及消聲器的構件采用填塞吸聲材料和適當的位置打有特定的孔，使得風機的整體的噪聲大幅度下降，同時又兼有節能效果好等顯著特點。
在描述本實用新型高效能低噪聲風機結構之前，首先簡明扼要的說明噪聲在風機中產生的原理，從而使人們清楚地知道，本實用新型是將流體力學和聲學理論有機地進行結合，以根除噪聲的聲源。一般離心式風機的噪聲有電磁噪聲，機械噪聲和空氣動力噪聲，而空氣動力噪聲又包括旋轉噪聲和旋渦噪聲，而發明就是要解決空氣動力噪聲，旋轉噪聲主要由下面的形式產生的在旋轉葉輪上的葉片通道出口處，沿周向的氣流壓力與氣流速度都有頗大的變化，當蝸舌與葉片出口邊緣的間隙較小時，旋轉的葉片掠過蝸舌處，就會出現周期性的壓力和速度脈動，此種脈動所產生的噪聲稱之為旋轉噪聲。旋渦噪聲(又稱紊流噪聲)，是由于氣流繞物體表面形成的紊流邊界層及其脫體，引起氣流上壓力的脈動造成的，由于邊界層脫體和紊流脈動彈性較大，因此這種渦噪聲具有很寬的頻率范圍。離心式風機產生的旋渦噪聲的主要原因，靠近葉片出口處的邊界層脫體，氣流在蝸殼中擴壓流動的脫體，葉片進口處流動分離及偏離最佳工況時流動的惡化等。此外在風機的進氣口與蝸殼之外，其蝸舌附近往往出現負壓，產生倒流現象；進氣口型式對其渦流有一定程度影響，葉片入口沖角大小引起渦流損失；在葉輪流道中氣流由軸向流動轉變徑向流動外，除了引起附面層分離外，也要產生二次渦流；葉輪與蝸舌間隙對噪聲也有一定影響；從葉輪流出的周向不均勻氣流，會同時作用在蝸舌上，使蝸舌受到很大的脈動沖力；葉片的繞流不好時，在葉片的非工作面近出口邊有相當大有脫體區，存在著大量的旋渦。經上所述，我們基本了解到了離心式風機主要部件及部位產生噪聲的原因，根據聲學原理(聲波傳播，反射與吸收)，在風機噪聲的惡化區，采取相應的措施降低和削弱噪聲。
本實用新型的目的是這樣實現的離心式風機一般包括風機消聲器，進風口組，蝸殼組，葉輪組，傳動組，風量調節器，聯動部分及動力系統等，本實用新型的特征是葉輪組中的葉片為雙層中空的結構，其中空部分填有吸聲材料，在葉片的背風面鉆有一些小孔；在蝸殼組中，其蝸殼圍板采用雙層中空結構，中空部分填滿吸聲材料；在進風口組中，增加一整流筒體，在筒體內填滿吸聲材料，并在筒體的軸向與徑向面鉆一些小孔。消聲器中間加分流器，并在分流器上鉆有一些小孔，內填滿吸聲材料，當風機作為高中低壓通風機時，消聲器內壁為網板，在網板兩側鉆孔，在網板與外殼中間填滿吸聲材料，當風機作為鍋爐引風機時，則在消聲內壁上鉆孔，在內壁與外殼之間填滿吸聲材料。在所述的中空葉片中，其葉片形狀可采用后彎型、徑向葉片和前彎型葉片；它們同機翼型葉片一樣均采用雙層葉片，葉片中間填滿吸聲材料，在葉片的背風面鉆一些孔，采用這種技術的目的是使從葉輪出來的不均勻氣流的脈沖力，葉片振動產生聲波，通過葉片中間填加吸聲材料，可減弱聲波的傳播速度，當聲波受阻，部分聲能轉化為熱而被吸收，同時反射波也將減弱，部分轉化為熱而吸收，在葉片的背風面鉆數個φ3mm小孔，并呈幾何型排列，例如S、◇、O、□等，其目的是在葉片繞流不好時，在葉片的非工作面出口邊有相當大的脫體區，存在著大量的旋渦，為減弱此旋渦噪聲，便采用一些小孔，從而可達到吸聲、消聲、減振的目的。所述的蝸殼組的蝸殼除了采用雙層中空結構外，并在蝸殼圍板內壁某一角度上，鉆有一些φ4mm小孔，其目的是便于吸收和削減葉輪出來的不均勻氣流的脈沖動和殼體內紊流的脈動，減少殼體的振動，削弱聲波的傳播與反射速度，降低風機的旋轉噪聲和渦流噪聲。
本實用新型的高效能低噪聲風機可用于鍋爐離心式引風機和高中低壓離心式通風機，在作為鍋爐引風機時，為防止所說小孔被灰塵堵塞，在其蝸殼組中蝸殼圍板內壁打孔處還設有送風排塵裝置，定期送風排塵。而其余結構則基本相同。所述的吸聲材料可以是石棉纖維，泡沫石棉氈，玻璃絲棉，石棉布，化纖纖維，以及各種適合吸聲的材料。
本實用新型具有效率高，噪聲低優點，結構新穎，簡單，易制造，使用方便，實驗測定，噪聲降低28～38dB，(A聲級)從根本上降低了噪聲源。
以下結合附圖對其結構作進一步詳細描述，其中
圖1a為本實用新型作為通風機的裝配示意圖；
圖1b為
圖1的側視圖；圖2a為本實用新型作為鍋爐引風機的裝配示意圖；圖2b為圖2a的側視圖；圖3a為葉輪組示意圖；圖3b為圖3的剖示圖；圖3c為機翼型葉片的剖示圖；圖3d為圖3c的仰視圖，并指出其鉆孔的安排形式；圖4a為后彎型葉片的剖示圖；圖4b為圖4a的仰視圖；圖5a為徑向葉片的剖視圖；圖5b為圖5a的仰視圖；圖6a為本實用新型作為通風機時的蝸殼組示意圖；圖6b為圖6a的側視圖；圖7a為本實用新型風機作為鍋爐引風機時的蝸殼組示意圖；圖7b為圖7a的側視圖；圖8a為風機進風口組的剖面示意圖；圖8b為圖8a的側示圖；圖9為本實用新型風機作為鍋爐引風機時消聲器的主示圖；
圖10為本實用新型風機作為通風機時的消聲器的剖示圖。
參見附圖，風機一般包括風機消聲器1，進風口組2，蝸殼組3，葉輪組4，傳動組5，聯動部分6，電機7。其中葉輪組中的葉片可為機翼型，后彎型，徑向葉片、前彎型，如圖中所示，葉片做成中空形，在中空部分填有吸聲材料8，吸聲材料必須填滿，搗實，同一臺風機葉片中的材料重量須相等，葉片的背面在一定位置上，較好的是在2／5l～4／5l上，最好是3／5l鉆有一些小孔，如圖中所示的S形排列，孔徑為φ3mm。在蝸殼組中，其蝸殼圍板采用雙層中空結構，中間填滿吸聲材料9，其厚度為30～60mm，在蝸殼圍板內壁240°處，這里所述的240°是以圖中所示的其準線來確定的，鉆3排φ4mm孔，孔距為20×20mm，在蝸舌出口處，R與直線切點，鉆一排φ4mm，孔距為20mm，如圖中所示的位置，如果風機作為鍋爐引風機時，在蝸殼圍板內壁240°處除了鉆3排φ5mm，孔距為20×20外，還需在該處設置除塵裝置10(如圖所示)，定期用3－5kg／m3的壓力對3排φ5mm的孔除塵。在進風口組中，在錐形筒體外側，增加一整流筒體，在筒體內填滿吸聲材料12，并在整流筒體蓋板12上和整流筒11的軸向面上鉆一些φ4mm的小孔(如圖所示)，其目的是為了吸收減弱殼體紊流的脈動力和旋轉渦流及減弱進氣速度對進氣口錐形體的沖擊造成的振動，達到吸聲、消聲、減振的目的。對于風機的消聲器，采用吸收式消聲器，管路的內壁為網板，在網板與外殼中間填滿吸聲材料15，中間加分流器14，在分流器上鉆一些φ5mm的孔，內填滿吸聲材料16，當風機作為鍋爐引風機時，如圖所示，在消聲器內壁鉆一些φ5mm的小孔，孔距為20×20mm，在孔板與外殼中間填滿吸聲材料17，其厚度為50～80毫米，為防止φ5mm的孔灰堵，在外殼加設風管18，風管18連接有進氣嘴20，此外在分流器上也設置有除塵風管19，該管與風管18為一體，定期除塵，以防分流器上和φ5mm的孔灰堵；以風機的進風口直徑為準，φ400以下除塵風管6排，φ800以下8排，φ1000以下12排，φ1400以下設16排，每排鉆孔直徑φ8，孔距40mm。在風機作為通風機時，如圖所示，則在消聲器內壁兩端各鉆一排φ4mm的孔，孔距為20×20mm，中間部分為網板，在網板與外殼中間填滿吸聲材料，其厚度為50～80毫米。
綜上所述，由本實用新型的風機對其主要部件和部位產生的噪聲采取了相應的措施，因此，則大大減小的噪聲，使噪聲降低了28～38分貝(A聲級)。
權利要求1.高效節能低噪聲風機，包括消聲器、進風口組、蝸殼組、葉輪組、傳動組、風量調節器組成，其特征是葉輪組中的葉片為雙層中空結構，其中空部分填有吸聲材料，在葉片背風面上鉆有一些小孔；在蝸殼組中，其蝸殼采用雙層中空結構，中空部分填滿吸聲材料；在進風口組中，增加一整流筒體，在筒體內填滿吸聲材料，并在筒體的軸向與徑向面鉆一些小孔；有消聲器的中間加分流器，并在分流器上鉆有一些小孔，在分流器內填滿吸聲材料。
2.根據權利要求1所述的風機，其特征在于所述的中空葉片為機翼型，后彎型，徑向型和前彎型，其鉆孔位置為葉片長度1的2／5～4／5處，并以幾何形排列。
3.根據權利要求1所述的風機，其特征在于，所述的蝸殼組中雙層中空結構填滿的吸聲材料厚度為30～60mm，蝸殼圍板內壁240°處，鉆3排φ4mm孔，孔距為20×20mm，當風機作為鍋爐引風機時，在該鉆孔為φ5并設置除塵裝置，定期用3－5kg／m3的壓力對3排φ5mm除塵；在風機的蝸舌出口處，鉆一排φ4mm孔，孔距為20mm。
4.根據權利要求1所述的風機，其特征在于在所述的進風組中，筒體軸向和徑向面所鉆的也為φ4mm。
5.根據權利要求1所述的風機，其特征在于，所述消聲器的分流器上所鉆的孔為φ5mm，當風機作為鍋爐引風機時，在消聲器內壁鉆一些φ5mm小孔，孔距為20×20mm，在孔板與外殼中間填滿吸聲材料，厚度為50～80mm，為防止該孔灰堵，在外殼加設風管，定期送風除塵；此外在分流器上設有除塵風管；在風機作為通風機時，則在消聲器兩端各鉆一排φ4mm的小孔，中間部分為網板，在網板與外殼中間填滿吸聲材料，厚度為50～80mm。
6.根據權利要求1－5中任一所述的離心式風機，其特征在于所述的吸聲材料為石棉纖維，化纖纖維、泡沫石棉氈、石棉布、玻璃絲棉。
專利摘要一種高效節能低噪聲離心式風機，它包括消聲器、進風口組、蝸殼組，葉輪組、傳動組、風量調節器，是葉輪組中的葉片為雙層中空的結構，中空部分填有吸聲材料，并在背風面上鉆有一些孔，其蝸殼圍板也采用中空結構，在中空部分中，也填有吸聲材料，在進風口組中，在增加的整流筒體的軸向和徑向面上鉆一些小孔，并在筒體內填滿吸聲材料，在消聲器的分流器上鉆有一些小孔，在其內也填滿材料，由于本實用新型的風機對其主要部件和部位產生的噪聲采取了相應的措施，因此則顯著地減小了噪聲，使噪聲降低了28～38分貝(A聲級)。
文檔編號F04D29/66GK2159467SQ9222847
公開日1994年3月23日 申請日期1992年7月24日 優先權日1992年7月24日
發明者魏厚瑤 申請人:魏厚瑤