[發明專利]一種吸聲蝸殼低噪聲離心風機

無效

• 申請號: 201310272904.5
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103362870A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 趙忖;徐辰;毛義軍;祁大同;龍飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42;F04D29/66
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種流體機械，特別是一種低噪聲離心風機。

背景技術

離心風機廣泛使用于冶金、石油化工、機械、建筑、輕工及電子等行業，風機運行過程中通過進出口、機殼、電機和管道等部件向外界輻射噪聲，污染城市環境、影響生產和工作效率，并對人類的身心健康產生危害。根據環保部門統計，在工況企業和城市環境區域的總噪聲污染中，約有百分之七十的來信來訪投訴風機噪聲，為此，2008年10月1日國家頒布了三套強制性標準，對企業和居民生活環境的噪聲排放要求做了嚴格的規定。此外，《中國風機行業發展分析報告》指出我國今后風機研究的主要課題是“高效、低噪聲風機理論的研究”?？梢婋x心風機降噪的研究具有重要的現實意義，也符合我國可持續發展和綠色發展的要求。

離心風機的噪聲可分為機械噪聲、電磁噪聲和氣動噪聲，其中氣動噪聲(也稱空氣動力噪聲)是風機的主要噪聲，通常包括基頻噪聲（葉片通過頻率噪聲）、渦流噪聲、聲波疊加和反射形成的腔體共鳴噪聲等。離心風機的蝸殼壁面通常是風機的主要氣動噪聲源區，一般的離心風機蝸殼是由鋼板定型而成，蝸殼是強發射面，即聲學上的硬壁面，入射的聲能少部分被吸收，絕大部分被反射。聲波在蝸殼內連續反射，形成一個混響場，達到較高的聲壓級。

要消除噪聲，首先需設計制造吸聲蝸殼，吸聲蝸殼的壁面是聲學上的軟壁面，入射的聲能被吸收的相對較多，反射的相對較少，混合聲場的聲壓級則會降低。其次，通過測量采用直蝸舌的離心風機噪聲頻譜可知，基頻噪聲的聲源強度最大，通過流場分析得到其聲源位置在蝸舌處，為此將原有直蝸舌結構進行改進也可降低氣動噪聲。

發明內容

本發明的目的是提供一種離心風機，該風機采用吸聲蝸殼和改進蝸舌結構的技術組合可有效的降低風機的氣動噪聲。

為達到以上目的，本發明采取如下技術方案予以實現：

一種吸聲蝸殼低噪聲離心風機，包括蝸殼、葉輪組件和進排氣口組件，其中，排氣口組件上方的蝸殼內設置蝸舌，其特征在于，所述蝸殼結構為吸聲蝸殼，該吸聲蝸殼前、后蓋板之間設置有內蝸板、微穿孔蝸板、外蝸板，內蝸板和微穿孔蝸板上開有吸聲孔，內蝸板與微穿孔蝸板徑向之間充填有吸聲材料；微穿孔蝸板與外蝸板徑向之間為空腔，所述蝸舌為傾斜結構蝸舌。

上述方案中，所述傾斜結構蝸舌由曲率半徑為R1的上圓弧面、曲率半徑為R2的下圓弧面、曲率半徑由R1逐漸減小至R2的傾斜曲面E、及后平面G圍成，下圓弧面與后蓋板連接，上圓弧面與前蓋板連接。

所述內蝸板型線為變螺旋角螺旋線，既型線上每點半徑是隨螺旋角發生變化的。微穿孔蝸板和外蝸板型線為近似于內蝸板型線的等距型線。

與現有技術相比，本發明可在風機的整個運行工況范圍內有效降低氣動噪聲，經實驗驗證其A聲級噪聲下降7～10dB。

附圖說明

以下結合附圖及具體實施方式對本發明做進一步的詳細描述。

圖1為本發明一個具體實施例的結構圖。圖中a為b的側視圖。

圖2為圖1離心風機結構中的吸聲蝸殼結構圖。圖中b為a的半剖視圖。

圖3為圖2a中A-A向視圖。

圖4為圖2b中Ⅰ局部放大圖。

圖5為圖4中內蝸板（B向）開孔示意圖。

圖6為圖4中微穿孔板（C向）開孔示意圖。

圖7為內蝸板型線。

圖8為傾斜蝸舌結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，該低噪聲離心風機包括吸聲蝸殼1，吸聲蝸殼1內焊接有傾斜蝸舌5（出口組件4上方），將出口組件4安裝到吸聲蝸殼1上，葉輪組件2按要求安裝到吸聲蝸殼1內，最后將進口組件3安裝到吸聲蝸殼1上。

吸聲蝸殼1結構如圖2所示，按圖紙要求將蝸殼的后蓋板6、前蓋板7（圖2b）、內蝸板12、微穿孔蝸板10及外蝸板8（圖4）加工成型，內蝸板12上開有如圖5的吸聲孔，微穿孔蝸板10開有圖6所示的微孔。首先將內蝸板12焊接到后蓋板6和前蓋板7之間，吸聲材料11按要求填充在內蝸板12上，再將微穿孔蝸板10點焊到前蓋板7和后蓋板6之間，然后將外蝸板8也焊接到前蓋板7和后蓋板6之間，并形成吸聲蝸殼的空腔9，最后將傾斜蝸舌5焊接到排氣口組件上方的蝸殼前后蓋板之間。

內蝸板型線如圖7所示，其型線為變螺旋角螺旋線，既型線上每點半徑是隨螺旋角發生變化的。微穿孔蝸板和外蝸板型線為近似于內蝸板型線的等距型線，為了加工方便，外層兩個蝸板型線不一定為變螺旋角型線，只需要滿足近似要求。