[發明專利]一種降噪離心風機蝸殼及其進風口的吸聲結構

在審

• 申請號: 202010139912.2
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111188795A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 王洪磊;戰陽
• 申請（專利權）人: 鞍山鋼峰風機有限責任公司
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42;F04D29/66;F04D29/44;F04D29/02
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

一種降噪離心風機蝸殼及其進風口的吸聲結構，在蝸殼側板上通過安裝板固定吸聲板，所述吸聲板與蝸殼側板之間形成消聲腔室；在蝸殼腹板上橫縱排列均勻布置有若干個腹板吸聲板；在蝸殼進風口的弧形側壁上設置有若干個斜向設置的弧形導流塊。與現有的技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用了空間吸聲結構設計，大大的提高了吸聲“有效面積”；降噪效果良好；結構安全可靠，使用周期內無須反復維護及更換；吸聲材料對風機性能影響較小，風機效率影響小于1％；可廣泛應用于對環境舒適性(低噪)要求較高的通、送風行業。

技術領域

本發明涉及大型離心式風機領域，尤其涉及一種降噪離心風機蝸殼及其進風口的吸聲結構。

背景技術

離心式風機利用高速旋轉的葉輪(離心力)對氣體介質做功，通過改變介質的流動方向和流動速度，將介質由動能轉換為勢能(壓力能)的動力流體機械。風機的應用領域廣泛，諸如建筑工程、鍋爐、化工、石油及環保行業等，應用前景可觀。但是，其工作噪聲一直以來不斷被大家“詬病”，主要是這種噪聲嚴重的影響了人們的生產、生活的舒適性，甚至還會危害人們的健康，因此風機噪聲有著不容忽視的影響。隨著人們環保意識的增強，環保部門也開始嚴控細化此類噪聲的相關指標。因此，消音降噪型式的風機結構未來仍會是風機產品設計工作的重點和難點。

離心風機的主要噪聲源包括：氣動噪聲、電磁噪聲以及機械噪聲。而隨著風機產品加工工藝的不斷改善，相比于氣動噪聲，機械噪聲與電磁噪聲的影響幾乎無足輕重。那么，氣動噪聲作為風機噪聲的主要組成成分，其產生原因必然與風機內部流場息息相關。離心風機屬于從動型流體機械，基于其多曲率的結構特點，當雷諾數較高時，流場會在時間上和空間上表現出非定常特性。其內部經常會由于流動不均勻而產生二次流、射流以及尾跡流等現象，在這些復雜的流動現象中通常存在伴生渦流，而氣動噪聲往往就是由于這些伴生渦流的拉伸和破裂所形成的。由于流場中渦流的種類和運動方式多種多樣，使得離心風機氣動噪聲的產生原因變得極其復雜。

然而，部分研究人員仍然還是主要關注氣動噪聲在自由聲場下的輻射方面，而關于機械結構諸如蝸殼、進風口等主要構件對聲波傳播的影響方面有所忽略。

目前，常用的吸聲材料分為多孔性吸收材料和共振吸聲結構，多孔材料包括泡沫類、顆粒類、纖維類等；共振吸聲結構又可分為薄板共振吸聲結構和薄板穿孔共振吸聲結構，穿孔板吸聲結構即為亥姆霍茲共振器，二者原理大致相同。

多孔吸收材料和共振吸聲結構抑或是兩者相結合的方式在離心風機蝸殼、進風口降噪發明專利中已有出現，但在實際應用仍然會遇到很多挑戰。首先，多孔性吸收材料在流速較高的流場中會出現“生存性”問題，多孔材料會被介質沖刷甚至是脫落剝離的情況，吸聲效果將會“大打折扣”。所以需要定期更換多孔材料。再者，如果多孔材料污染了氣體介質并導致介質輸送管道堵塞現象會毫無疑問導致風機的無法正常工作；共振吸聲結構普遍地公認其存在吸聲頻帶窄等弊端?；窘Y構設計中的穿孔率、腔深、孔徑、薄板厚度等參數需要反復計算并驗證其吸聲頻帶(頻率)。而在蝸殼內部出現的二次渦流，尤其在靠近蝸舌部位往往求解計算上是十分困難的，而且對于不同的壓力、流量的蝸殼采用固定參數的結構設計，預期降噪效果將會變的十分有限。所以，要求對每個型號的蝸殼、進風口結構都需要精準計算和試驗而達到降噪設計指標幾乎無望。

發明內容

本發明的目的是提供一種降噪離心風機蝸殼及其進風口的吸聲結構，提供了一種離心風機及其進風口的空間吸聲材料結構的設計和布置方式，吸聲效果明顯，大大的提高了風機蝸殼吸聲的“有效面積”，降噪效果良好。吸聲結構不但可以降低低頻噪聲，中高頻噪聲同樣有效，降噪聲頻段寬。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種降噪離心風機蝸殼及其進風口的吸聲結構，在蝸殼側板上通過安裝板固定吸聲板，所述吸聲板與蝸殼側板之間形成消聲腔室；在蝸殼腹板上橫縱排列均勻布置有若干個腹板吸聲板；在蝸殼進風口的弧形側壁上設置有若干個斜向設置的弧形導流塊。