Hałas i drgania generowane przez wentylator podczas pracy nie tylko wpływają na komfort środowiska pracy, ale mogą także przyspieszać zmęczenie i awarie urządzeń. Artykuł kompleksowo przedstawia mechanizmy powstawania hałasu aerodynamicznego i wibracji mechanicznych, omawia różne technologie redukcji hałasu i drgań, takie jak tłumiki, bariery dźwiękochłonne, elastyczne podpory i wyważanie dynamiczne. Dodatkowo, w oparciu o przykłady typowych zastosowań, artykuł sugeruje rekomendacje wdrożeniowe, aby pomóc w budowie cichego i wydajnego systemu wentylacyjnego.
I. Zagrożenia i źródła hałasu oraz drgań
Wpływ zagrożeń
Długotrwała ekspozycja na hałas może prowadzić do uszkodzenia słuchu i zwiększenia stresu psychicznego;
Ciągłe drgania mogą powodować poluzowanie fundamentów, zmęczenie łożysk i poluzowanie sprzęgieł.
Źródła hałasu
Hałas aerodynamiczny: Separacja turbulencji między wirnikiem a kierownicą, hałas uderzeniowy;
Hałas mechaniczny: Hałas pracy silnika, łożysk, sprzęgieł.
Źródła drgań
Niewłaściwe wyważenie dynamiczne, błędy w osiowaniu;
Brak wystarczającej sztywności fundamentu lub poluzowane śruby mocujące.
II. Technologie kontroli hałasu wentylatora
Tłumiki i rury dźwiękochłonne
Tłumik panelowy: Absorbuje hałas wysokiej częstotliwości w środkowej części rury, typowa strata wtrącenia 10–20 dB;
Obudowa dźwiękochłonna: Objęcie wylotu jednostki, jednorazowe tłumienie hałasu może osiągnąć 15–25 dB.
Bariery dźwiękochłonne i pokoje
Umieszczając ściany barier dźwiękochłonnych na źródle lub na powierzchni odbiorczej, należy izolować dźwięk bezpośredni;
Zalecana grubość ścian dźwiękochłonnych ≥50 mm, powierzchnia materiału dźwiękochłonnego powinna być wyposażona w perforowaną płytę.
Optymalizacja aerodynamiczna
Optymalizuj kąt krzywizny łopatek oraz luz między płytkami kierującymi za pomocą CFD, aby zmniejszyć separację turbulencji;
Zainstaluj elementy turbulencyjne i tłumiące energię przy wlotach i wylotach, aby wygładzić przepływ powietrza.
III. Technologie redukcji drgań wentylatora
Wyważanie dynamiczne i osiowanie
Dokładność wyważenia dynamicznego wirnika powinna wynosić G2.5;
Używaj osiowania laserowego lub metody klinowania, aby zapewnić błąd linii osi ≤0.05 mm.
Elastyczne podpory i urządzenia antywibracyjne
Sprężyny lub gumowe podkładki antywibracyjne zmniejszają przenoszenie drgań z fundamentu;
Wybór podpór zależy od masy jednostki i częstotliwości pracy, aby zapewnić, że częstotliwość własna jest oddalona od częstotliwości pracy.
Wzmocnienie fundamentu i zwiększenie sztywności
Użycie warstwy betonowej i śrub naprężających wstępnie w celu zwiększenia częstotliwości własnej fundamentu;
Umieszczenie łączników w kluczowych miejscach, aby zapobiec rezonansowi ogólnemu.
IV. Przykłady typowych zastosowań
Wentylator nawiewny w fabryce chemicznej:
Problem: Hałas wylotowy 95 dB(A);
Rozwiązanie: Montaż tłumika panelowego i gumowych podkładek antywibracyjnych, hałas zredukowany do 75 dB(A), amplituda drgań zmniejszona o 60%.
Główny wentylator tunelowy:
Problem: Niewłaściwe wyważenie dynamiczne wirnika powoduje wzrost temperatury łożysk;
Rozwiązanie: Powtórne wyważenie dynamiczne, instalacja sprężynowych podpór, temperatura łożysk obniżona o 15%, wskaźniki drgań zgodne z normami.
V. Rekomendacje wdrożeniowe
Ocena kompleksowa: W fazie projektowania przeprowadzenie symulacji aerodynamicznych i analizy modalnej drgań strukturalnych;
Etapowa gospodarka: Preferuje się optymalizację od źródła (wirnik i kierowanie), wspomaganą tłumieniem i izolacją wibracji;
Monitorowanie online: Instalacja mierników poziomu hałasu i czujników drgań, ustanowienie zamkniętej pętli regulacji i systemu ostrzegawczego;
Regularna konserwacja: Co pół roku kontrola stanu wyważenia dynamicznego i podpór antywibracyjnych oraz czyszczenie wewnętrznej części tłumików.
Poprzez zastosowanie powyższych metod technologicznych możliwe jest kompleksowe kontrolowanie hałasu i drgań w wentylatorach, zapewnienie cichego i bezpiecznego środowiska wentylacyjnego w miejscach produkcji i badawczych.
