山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司主營：軸流風(fēng)機(jī),耐高溫高濕風(fēng)機(jī),烘干設(shè)備用風(fēng)機(jī),離心風(fēng)機(jī),除塵風(fēng)機(jī)

排風(fēng)機(jī)是葉片式流動(dòng)機(jī)械，其產(chǎn)生的噪聲包括空氣動(dòng)力性噪聲、氣固耦合噪聲、機(jī)械噪聲、電磁噪聲，其中空氣動(dòng)力性噪聲是大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)的主要噪聲?？諝鈩?dòng)力性噪聲是葉片旋轉(zhuǎn)引起空氣振動(dòng)產(chǎn)生的。排風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲是兩種不同的氣動(dòng)噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是當(dāng)大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)推動(dòng)空氣流動(dòng)時(shí)，均勻分布的葉片與周圍空氣相互作用，引起氣體壓力脈沖而產(chǎn)生離散噪聲；旋渦噪聲是葉片表面上的氣流形成紊流附面層后，隨著壓力的增加，從葉片上旋渦脫離，引起脈動(dòng)產(chǎn)生的寬頻噪聲。

排風(fēng)機(jī)噪聲單頻的噪聲較大值存在于低頻階段，且噪聲在2500Hz 以后噪聲頻譜沒有明顯波動(dòng)。有研究表明，100Hz 以下的噪聲，大氣吸收作用微弱，在10km 的傳播范圍內(nèi)，噪聲幾乎不衰減；400Hz 的噪聲在大氣相對(duì)濕度為50%，溫度為293K 情況下，5km 的傳播范圍衰減3dB。由此可見，低頻噪聲隨傳播距離的變化不大。

本公司采用多功能數(shù)字環(huán)境噪聲分析儀對(duì)某項(xiàng)目上大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)聲壓級(jí)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果可知，排風(fēng)機(jī)的等效連續(xù)A 聲級(jí)約為87dB(A)，并且噪聲在63Hz 單頻時(shí)峰值達(dá)98dB(A)，在125Hz 單頻時(shí)噪聲峰值達(dá)96dB(A)。該結(jié)果證實(shí)了軸流風(fēng)機(jī)單頻噪聲較大值在低頻段，主要噪聲為低頻噪聲。

加載氣動(dòng)力、離心力后計(jì)算得到排風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉數(shù)目變化后動(dòng)葉的應(yīng)力基本沒有影響，動(dòng)葉吸力面的近葉頂部位等值線沿葉高方向近似呈倒S 分布且應(yīng)力較小; 葉根部分布應(yīng)力較為復(fù)雜，較大值位于葉根中部與輪轂接觸位置，此處是由于承受較大的徑向離心力、垂直于排風(fēng)機(jī)葉片表面的氣動(dòng)力和扭曲的葉型結(jié)構(gòu)共同作用造成; 級(jí)等效應(yīng)力稍微高于第二級(jí)等效應(yīng)力，這是由于離心力沿徑向，而氣動(dòng)力垂直于葉片表面，氣動(dòng)力的作用效果抑制離心力作用效果造成的，但氣動(dòng)力作用效果影響較小; 總變形近似沿對(duì)角線方向由小到大發(fā)生變化，排風(fēng)機(jī)葉根處變形基本為零，較大值變形位于葉頂后緣。由此可知導(dǎo)葉數(shù)目變化后，對(duì)葉片總變形基本沒有影響。

排風(fēng)機(jī)在靜應(yīng)力強(qiáng)度分析中，通常選取材料的屈服極限作為極限應(yīng)力，基于第四強(qiáng)度理論對(duì)葉片進(jìn)行強(qiáng)度校核。塑性材料的許用應(yīng)力［σ］= σs /ns，其中σs是材料的屈服極限，ns為材料的安全系數(shù)，一般對(duì)于彈性結(jié)構(gòu)材料加載靜力載荷的情況下，ns = 1. 5 ～ 2。葉片材料為ZL101，其屈服強(qiáng)度σs = 180 MPa，ns = 2，計(jì)算葉片的許用應(yīng)力為90 MPa，而葉片較大等效應(yīng)力的峰值為21. 3 MPa，遠(yuǎn)小于葉片許用應(yīng)力，因此改型后方案三強(qiáng)度仍滿足要求。在葉片剛度方面，前面分析知，氣動(dòng)力作用效果對(duì)離心力效果有抑制作用，方案三全壓相對(duì)于原風(fēng)機(jī)有所增大，較大變形有所降低。

比較兩種葉輪的固有頻率，排風(fēng)機(jī)葉片角度可調(diào)的葉輪的頻率略高于葉片角度固定的葉輪。這是因?yàn)槿~片角度可調(diào)葉輪具有角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其輪轂稍寬，整體質(zhì)量大于葉片角度固定葉輪。模態(tài)質(zhì)量反映了質(zhì)量數(shù)對(duì)模態(tài)形狀的影響。葉片角度可調(diào)的葉輪的模態(tài)質(zhì)量較大，激振點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)的模態(tài)值大于葉片角度固定的葉輪。模態(tài)剛度和阻尼系數(shù)基本相同，對(duì)應(yīng)的振幅較大，排風(fēng)機(jī)葉片角度可調(diào)的葉輪的模態(tài)變形大于之前獲得的葉片角度可調(diào)的葉輪的模態(tài)變形。關(guān)于一致性。

排風(fēng)機(jī)配套電機(jī)為專用高壓隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速2900r/min（48.33r/s），可調(diào)速。因此，當(dāng)電機(jī)在額定工況下運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁頻率為48.33Hz，避免了兩個(gè)葉輪的固有頻率，因此在額定工況下葉輪不會(huì)產(chǎn)生共振。但是，需要注意的是，在調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，在上述葉輪固有頻率下，應(yīng)盡量避免電機(jī)頻率。

（1）考慮到礦山巷道開挖中不同掘進(jìn)深度所需的風(fēng)量和壓力的差異，為避免淺層掘進(jìn)深度的高風(fēng)量和壓力影響井下人員的正常作業(yè)，造成不必要的功耗，在葉輪上增加葉片角度調(diào)節(jié)模塊。通過調(diào)節(jié)葉片角度來控制風(fēng)量和壓力的機(jī)構(gòu)。

（2）排風(fēng)機(jī)利用ANSYS對(duì)兩種不同的葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了自由模態(tài)計(jì)算和分析。在葉輪結(jié)構(gòu)的每一級(jí)前后，都增加了葉片角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。兩個(gè)葉輪陣列顯示了從葉片頂部到根部的彎曲變形和葉片兩側(cè)的扭轉(zhuǎn)變形。由于角度可調(diào)結(jié)構(gòu)的葉片材料剛度小，變形稍大，存在葉根。扭轉(zhuǎn)變形小。