[发明专利]一种降噪离心风机蜗壳及其进风口的吸声结构

说明书

一种降噪离心风机蜗壳及其进风口的吸声结构，在蜗壳侧板上通过安装板固定吸声板，所述吸声板与蜗壳侧板之间形成消声腔室；在蜗壳腹板上横纵排列均匀布置有若干个腹板吸声板；在蜗壳进风口的弧形侧壁上设置有若干个斜向设置的弧形导流块。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用了空间吸声结构设计，大大的提高了吸声“有效面积”；降噪效果良好；结构安全可靠，使用周期内无须反复维护及更换；吸声材料对风机性能影响较小，风机效率影响小于1％；可广泛应用于对环境舒适性(低噪)要求较高的通、送风行业。

技术领域

本发明涉及大型离心式风机领域，尤其涉及一种降噪离心风机蜗壳及其进风口的吸声结构。

背景技术

离心式风机利用高速旋转的叶轮(离心力)对气体介质做功，通过改变介质的流动方向和流动速度，将介质由动能转换为势能(压力能)的动力流体机械。风机的应用领域广泛，诸如建筑工程、锅炉、化工、石油及环保行业等，应用前景可观。但是，其工作噪声一直以来不断被大家“诟病”，主要是这种噪声严重的影响了人们的生产、生活的舒适性，甚至还会危害人们的健康，因此风机噪声有着不容忽视的影响。随着人们环保意识的增强，环保部门也开始严控细化此类噪声的相关指标。因此，消音降噪型式的风机结构未来仍会是风机产品设计工作的重点和难点。

离心风机的主要噪声源包括：气动噪声、电磁噪声以及机械噪声。而随着风机产品加工工艺的不断改善，相比于气动噪声，机械噪声与电磁噪声的影响几乎无足轻重。那么，气动噪声作为风机噪声的主要组成成分，其产生原因必然与风机内部流场息息相关。离心风机属于从动型流体机械，基于其多曲率的结构特点，当雷诺数较高时，流场会在时间上和空间上表现出非定常特性。其内部经常会由于流动不均匀而产生二次流、射流以及尾迹流等现象，在这些复杂的流动现象中通常存在伴生涡流，而气动噪声往往就是由于这些伴生涡流的拉伸和破裂所形成的。由于流场中涡流的种类和运动方式多种多样，使得离心风机气动噪声的产生原因变得极其复杂。

然而，部分研究人员仍然还是主要关注气动噪声在自由声场下的辐射方面，而关于机械结构诸如蜗壳、进风口等主要构件对声波传播的影响方面有所忽略。

目前，常用的吸声材料分为多孔性吸收材料和共振吸声结构，多孔材料包括泡沫类、颗粒类、纤维类等；共振吸声结构又可分为薄板共振吸声结构和薄板穿孔共振吸声结构，穿孔板吸声结构即为亥姆霍兹共振器，二者原理大致相同。

多孔吸收材料和共振吸声结构抑或是两者相结合的方式在离心风机蜗壳、进风口降噪发明专利中已有出现，但在实际应用仍然会遇到很多挑战。首先，多孔性吸收材料在流速较高的流场中会出现“生存性”问题，多孔材料会被介质冲刷甚至是脱落剥离的情况，吸声效果将会“大打折扣”。所以需要定期更换多孔材料。再者，如果多孔材料污染了气体介质并导致介质输送管道堵塞现象会毫无疑问导致风机的无法正常工作；共振吸声结构普遍地公认其存在吸声频带窄等弊端。基本结构设计中的穿孔率、腔深、孔径、薄板厚度等参数需要反复计算并验证其吸声频带(频率)。而在蜗壳内部出现的二次涡流，尤其在靠近蜗舌部位往往求解计算上是十分困难的，而且对于不同的压力、流量的蜗壳采用固定参数的结构设计，预期降噪效果将会变的十分有限。所以，要求对每个型号的蜗壳、进风口结构都需要精准计算和试验而达到降噪设计指标几乎无望。

发明内容

本发明的目的是提供一种降噪离心风机蜗壳及其进风口的吸声结构，提供了一种离心风机及其进风口的空间吸声材料结构的设计和布置方式，吸声效果明显，大大的提高了风机蜗壳吸声的“有效面积”，降噪效果良好。吸声结构不但可以降低低频噪声，中高频噪声同样有效，降噪声频段宽。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种降噪离心风机蜗壳及其进风口的吸声结构，在蜗壳侧板上通过安装板固定吸声板，所述吸声板与蜗壳侧板之间形成消声腔室；在蜗壳腹板上横纵排列均匀布置有若干个腹板吸声板；在蜗壳进风口的弧形侧壁上设置有若干个斜向设置的弧形导流块。