1消聲器設計以一臺大型軸流風機為例,為其進行配套消聲器的設計,為對比消聲器設計的優劣,同時設計配套的壓力回復型消聲器和片式消聲器做對比試驗測試。</P> |
| <P>1.1軸流風機的參數葉輪直徑:1.8m;轉速:985r/min;風量:60m3/s;全壓:1000Pa。</P> |
| <P>1.2消聲器設計要求(1)風機的風道尺寸:3600mm×3600mm。(2)消聲量:動態插入損失≥25dB。(3)單位長(1m)壓力阻力系數:ζ≤0.6。(4)具有模塊化組合特性。(5)壓力回復型消聲器直接同軸流風機相連接。(6)防潮、防腐、防銹。(7)壽命長。</P> |
| <P>1.3設計主要項目(1)聲學性能設計。壓力回復型消聲器消聲性能計算、分析和優化,主要包括:消聲量和消聲頻帶寬度。片式消聲器按常規設計計算進行,同時考慮片式消聲器的模塊化組合要求。(2)氣動性能設計。減少氣流壓力損失,優化流道設計[1-4]。(3)總體結構設計。各部件模塊式設計,方便裝配和維修,保證各模塊連接強度和各部件連接強度[5-7]。</P> |
| <P>1.4聲學性能設計</P> |
| <P>1.4.1消聲頻帶寬度的確定壓力回復型消聲器用于軸流風機消聲降噪,此軸流風機的噪聲特性如表1。由表1可以看出:該軸流風機所產生的噪聲峰值分布在125~1000Hz區間,此區間聲壓級值較高。故消聲器的消聲頻帶寬度應覆蓋此區間,由此確定:消聲頻帶寬度應不小于4個倍頻程,且在中高頻處有較大的噪聲衰減量。</P> |
| <P>1.4.2消聲量的確定消聲器的消聲量以A計權插入損失表示。該軸流風機的A聲級達到102dB(A),根據這一特點,依據GB3096—1993《城市區域環境噪聲標準》對城市二類環境噪聲的要求和風機氣動噪聲沿行程衰減的特性,確定消聲量≥25dB(A)[8]。</P> |
| <P>1.5氣動性能設計金屬外殼、中間消聲環所組成的氣流通道為天圓地方型,出氣口消聲器沿氣流流動方向逐漸擴張,進氣口消聲器沿氣流流動方向逐漸收縮,其擴張(收縮)角≤12°,并且內環擴張(收縮)角要小于外環擴張(收縮)角。根據通風系統的整體要求,進氣口消聲器的壓力損失ΔP≤60Pa,出氣口消聲器的壓力損ΔP≤100Pa。1.6總體結構設計消聲器由金屬外殼、中間消聲環、中間消聲軸組。中間消聲環設內外雙環,其緩傾斜的管壁形成了逐漸的斷面變化,以使氣流平緩變化,并增大消聲面積。為便于安裝,各部件均模塊化設計制造。各模塊之間設置連接板,將各模塊連接成一體。連接板應與氣流方向順向設置以減少阻力損失。連接法蘭焊接于金屬外殼的兩端[9]。主要材料選擇:穿孔板,吸聲材料選用防潮玻璃棉板。</P> |
| <P>2消聲性能試驗</P> |
| <P>消聲器共制作3臺樣機:兩臺為壓力回復型消聲器,規格分別為3600×3600×3000和3600×3600×4500;一臺為片式消聲器,規格為3600×3600×3000。對3臺樣機的相關性能按相關國家標準進行了試驗[8,10-11],試驗結果如下。</P> |
| <P>2.1消聲性能</P> |
| <P>2.1.1A計權插入損失壓力回復型消聲器:3600×3600×300026dB(A);壓力回復型消聲器:3600×3600×450028dBA);片式消聲器:3600×3600×300028dB(A)。</P> |
| <P>2.1.2各倍頻程中心頻率的衰減值3種消聲器在各倍頻程中心頻率的衰減值測試結果見表2~表4。</P> |
| <P>2.2氣動性能根據測試結果進行計算,消聲器的阻力損失如表5所示。3結論由試驗結果可以看出:新式壓力回復型消聲性能達到了設計要求,驗證了設計的正確性和準確性,能夠滿足該軸流風機消聲降噪的要求。通過比較新式壓力回復型消聲器與常規片式消聲器,得到了以下結論:(1)新式壓力回復型消聲器與常規片式消聲器技術特點比較結果表明:新式壓力回復型消聲器與片式消聲器降噪效果相當,但是有節省空間和壓力損失小的突出優。兩種消聲器的具體技術特點比較見表6。(2)新式壓力回復型消聲器與常規片式消聲器的經濟效益分析。對同種格的風機分別進行消聲降噪,新式壓力回復型消聲器需用空間為3600×3600×10300,而常規片式消聲器需用空為3600×3600×21600。通過二者對比分析:新式壓力回復型消音器比常規片式消音器節約安裝空間大于1倍以上,能顯著降低風機配套安<BR>裝空間和成本。 |