專利名稱：減小風(fēng)機(jī)噪音的旋轉(zhuǎn)喉道截流裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離心風(fēng)機(jī)的噪音的降低，特別是涉及一種可附加在這種風(fēng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)截流裝置以及降低風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的噪音振動(dòng)的方法。
離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于蒸汽發(fā)生器/發(fā)電廠系統(tǒng)、加工廠、煤礦、隧道通風(fēng)以及其它需要送入大量空氣或氣體的系統(tǒng)中。人們已經(jīng)了解到這些風(fēng)機(jī)本來(lái)就有很大的噪音，并且已經(jīng)進(jìn)行了特殊的工作以把發(fā)出的風(fēng)機(jī)噪音降到環(huán)境允許的程度。所采用的標(biāo)準(zhǔn)噪音降低方法包括廣泛的風(fēng)機(jī)殼體的聲音隔離，氣道上下游的聲音隔離，以及風(fēng)機(jī)入口和出口消音器裝置的安裝。然而，這種噪音降低方法大大增加了風(fēng)機(jī)的安裝費(fèi)用，而且入口和出口消音器還會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致功耗增大的壓降損失。
由于這些已知離心風(fēng)機(jī)降低噪音結(jié)構(gòu)中的缺陷，因而人們開(kāi)發(fā)出了各種其它的降低噪音裝置。例如哈塞特(Hassett)的美國(guó)專利3，712，412號(hào)便公開(kāi)了一種通過(guò)使用可轉(zhuǎn)動(dòng)諧振器腔室對(duì)諸如來(lái)自高速風(fēng)扇的高速流體流進(jìn)行噪音抑制的噪音抑制系統(tǒng)。查理斯(Chaliis)的美國(guó)專利4，174，020和4，279，325號(hào)則公開(kāi)了一種具有離心風(fēng)機(jī)聲音處理腔室的固定式噪音隔離裝置。同樣，切林頓(Cherington)等人的美國(guó)專利4，475，621號(hào)也公開(kāi)了一種燃燒爐的噪音降低腔室的應(yīng)用。然而，還需要為進(jìn)一步有效地降低大型風(fēng)機(jī)，例如離心式風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的噪音進(jìn)行改進(jìn)工作。
本發(fā)明提供了一種適用于附加在離心風(fēng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)截流裝置及其操作方法，以便降低產(chǎn)生大多數(shù)這種噪音位置處的風(fēng)機(jī)噪音，也就是在風(fēng)機(jī)喉道截流區(qū)域由葉輪葉片以高表面速度通過(guò)該區(qū)域而產(chǎn)生的噪音。該旋轉(zhuǎn)截流裝置既可以作為離心風(fēng)機(jī)組件的附加裝置也可以作為其內(nèi)部的一部分。
該旋轉(zhuǎn)截流裝置包括一可附加在風(fēng)機(jī)殼體并部分封住圓筒狀轉(zhuǎn)子的罩殼，該轉(zhuǎn)子包括一組四分之一波長(zhǎng)和/或亥姆霍茲諧振器腔并位于十分靠近風(fēng)機(jī)葉輪葉片的位置處。該旋轉(zhuǎn)截流裝置的轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的并且具有變速驅(qū)動(dòng)裝置，以便使風(fēng)機(jī)中具有平均流速的氣流與轉(zhuǎn)子諧振器腔室口部之間的相對(duì)流動(dòng)速度可以調(diào)整，這樣可以形成有效的諧振壓力脈沖的相互作用，從而大大降低在葉片通過(guò)頻率及其諧波下由風(fēng)機(jī)葉輪葉片產(chǎn)生的壓力脈沖。這些在葉片通過(guò)頻率及其諧波下的壓力脈沖基本上對(duì)應(yīng)于由離心風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的高組別的噪音。該噪音頻率由風(fēng)機(jī)葉輪的表面速度與風(fēng)機(jī)葉輪葉片的數(shù)目之間的關(guān)系來(lái)確定。離心風(fēng)機(jī)的葉片通過(guò)頻率是由以下的表達(dá)式給出的Fbp＝nb/60其中Fbp＝葉片通過(guò)頻率(Hz)n＝風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速(rpm)b＝葉輪中的葉片數(shù)目＝頻率模式1、2、3等等。
可以理解，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)截流裝置可以取代傳統(tǒng)的通常安裝在離心風(fēng)機(jī)殼體上的固定式喉道截流裝置，其安裝位置位于殼體排出導(dǎo)管與靠近葉輪的渦道相交叉處。該截流裝置既可以是一個(gè)新的離心風(fēng)機(jī)組件也可以通過(guò)拆去殼體排出口上的已裝上的固定式截流裝置并換之以本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)截流裝置來(lái)翻新現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)。
截流裝置中的諧振器腔通常由四分之一波長(zhǎng)的管形或亥姆霍茲諧振腔構(gòu)成，或者兩者都有，帶有開(kāi)著的外端(口部)和關(guān)閉的內(nèi)端。該裝置的轉(zhuǎn)子帶有一整套諧振器腔，它可以最有效地用成行或者交錯(cuò)的方式布滿轉(zhuǎn)子的表面。諧振器腔的長(zhǎng)度將小于轉(zhuǎn)子的直徑，而四分之一波長(zhǎng)諧振器腔的長(zhǎng)度-直徑比(L/D)應(yīng)在8/1-15/1范圍內(nèi)，以在第一模式聲學(xué)特性下獲得最佳效果。諧振器腔最好取為與轉(zhuǎn)子軸線交叉。
四分之一波長(zhǎng)諧振器的腔室深度或長(zhǎng)度是由關(guān)系L＝c/4f給出的，其中L＝諧振器腔的長(zhǎng)度(m)c＝聲音在腔室的空氣或氣體中的速度(m/sec)f＝諧振頻率(Hz)(風(fēng)機(jī)葉片通過(guò)頻率和/雙葉片通過(guò)頻率)這個(gè)公式可以由任何與諧振器口部大小、諧振器形狀、加入的質(zhì)量效應(yīng)等相關(guān)的正確因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
雖然裝置轉(zhuǎn)子中的諧振器腔形狀基本上是具有筒形截面且布置成與轉(zhuǎn)子軸線交叉的直的腔室，但其它截面形狀也是可以接受的，諸如L形或U形腔室，或者可以采用任何形式的亥姆霍茲諧振器腔。用亥姆霍茲諧振器腔特別有利，因?yàn)檫@可以在轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)置更多的腔室，并且可讓人們使用更小直徑的轉(zhuǎn)子。
亥姆霍茲諧振器腔的基本頻率由下列公式給出
f=c/2πS/1′V]]>而1′＝1+6r/3π其中f＝亥姆霍茲諧振器腔的頻率(Hz)(風(fēng)機(jī)的葉片通過(guò)頻率和/或雙葉片通過(guò)頻率)c＝聲音在腔室的空氣或氣體中的速度(m/s)S＝諧振器開(kāi)口或口部的截面積(m2)l′＝諧振器頸部的有效長(zhǎng)度(m)V＝諧振器腔室的體積(未計(jì)頸部體積)(m3)l＝諧振器頸部的長(zhǎng)度(m)r＝諧振器開(kāi)口的半徑(m)該亥姆霍茲諧振器的頻率公式可以由任何與諧振器口部及頸部、腔室的形狀、加入的質(zhì)量效應(yīng)等相關(guān)的正確因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
由于離心風(fēng)機(jī)/諧振器轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使其相對(duì)于轉(zhuǎn)子的風(fēng)機(jī)流速可能會(huì)不足以在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生諧振器腔的“聲塞”，因此，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子便能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，以便使諧振器腔的角度相對(duì)于穿過(guò)風(fēng)機(jī)軸線的平面可以改變，從而提供最大限度的聲降。由于離心風(fēng)機(jī)/諧振器轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使其風(fēng)機(jī)流速在固定轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生固定諧振器腔的聲塞，因而轉(zhuǎn)子裝置可以包括使之以相對(duì)于風(fēng)機(jī)葉輪表面速度的相對(duì)表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
旋轉(zhuǎn)截流裝置的旋轉(zhuǎn)可以與離心風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，也可以與風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反。諧振器的旋轉(zhuǎn)方向、其旋轉(zhuǎn)速度和表面速度均可選擇成使離心風(fēng)機(jī)的噪音降低效果為最大程度的形式。
旋轉(zhuǎn)截流裝置既可以用于恒定速度的離心風(fēng)機(jī)，也可以用于可變速度的離心風(fēng)機(jī)。對(duì)于可變速度的風(fēng)機(jī)，旋轉(zhuǎn)截流裝置有兩個(gè)不同的特點(diǎn)(1)諧振器腔必須調(diào)整到覆蓋音頻范圍的程度，這基本上是風(fēng)機(jī)最高速度范圍的頻率范圍，此處的噪音是最大的。(2)旋轉(zhuǎn)截流裝置相對(duì)于風(fēng)機(jī)葉輪速度的表面速度需要相對(duì)于風(fēng)機(jī)葉輪可調(diào)整。
該旋轉(zhuǎn)截流裝置適用于葉輪直徑在18-144英寸的離心風(fēng)機(jī)。該截流裝置合適的轉(zhuǎn)子尺寸其直徑為4-36英寸，長(zhǎng)度則為8-48英寸，其較佳的尺寸是直徑為8-24英寸，長(zhǎng)為12-36英寸。旋轉(zhuǎn)截流裝置轉(zhuǎn)子的表面速度可以在風(fēng)機(jī)葉輪表面速度的30-100%的范圍內(nèi)，且設(shè)置成使附加該旋轉(zhuǎn)截流裝置的離心風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)最大噪音降低的形式。
雖然小風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高達(dá)5，200rpm，而典型的離心風(fēng)機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)速度一般設(shè)計(jì)為720-3，600rpm。由旋轉(zhuǎn)截流裝置葉片通過(guò)頻率產(chǎn)生的相應(yīng)基本音頻對(duì)于在720-3，600rpm下運(yùn)轉(zhuǎn)的10片和12片葉片的葉輪則基本上是在120-720Hz，而第一諧波頻率則是其兩部那么高。
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)截流諧振器裝置解決了固定式，即通常使用在離心風(fēng)機(jī)上的非旋轉(zhuǎn)式聲音諧振器的缺陷，而后者則由于在大范圍的氣流流速和音頻下都有諧振器的“聲塞”現(xiàn)象而變得相對(duì)效率較低。這種具有可調(diào)表面速度的旋轉(zhuǎn)截流諧振器裝置可以克服這種聲塞問(wèn)題。這種旋轉(zhuǎn)截流裝置大大降低了離心風(fēng)機(jī)的葉片通過(guò)頻率的聲音脈沖及第一諧波，例如20-25分貝。該裝置也能夠用來(lái)大大降低對(duì)圍繞在離心風(fēng)機(jī)殼體及相鄰?fù)ǖ郎系墓潭ㄔ胍舾綦x裝置的需求甚至完全取消它。
下面參照以下附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，其中


圖1是表示典型離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的總側(cè)視圖，它具有一與風(fēng)機(jī)排出口相鄰的傳統(tǒng)固定喉道截流構(gòu)造;
圖2是表示帶有馬達(dá)驅(qū)動(dòng)組件的離心風(fēng)機(jī)的正視圖，它具有一安裝在本發(fā)明風(fēng)機(jī)殼體上的旋轉(zhuǎn)截流裝置;
圖3是表示離心風(fēng)機(jī)組件的沿圖2中2-2線的側(cè)視剖視圖，它顯示出旋轉(zhuǎn)喉道截流裝置的安裝位置;
圖4是表示旋轉(zhuǎn)截流裝置轉(zhuǎn)子的正視圖，它具有一適用于離心風(fēng)機(jī)的特殊成行排列的諧振器腔結(jié)構(gòu);
圖5A和5B是表示沿圖4中5A和5B線的剖視圖，它顯示出了旋轉(zhuǎn)截流轉(zhuǎn)子的特殊結(jié)構(gòu)諧振器腔的細(xì)節(jié)，該轉(zhuǎn)子具有大小適于在風(fēng)機(jī)葉片通過(guò)頻率下諧振的較長(zhǎng)的腔室及在兩個(gè)葉片通過(guò)頻率(或第一諧波)下諧振的較短的腔室;
圖6是表示適用于截流裝置轉(zhuǎn)子的典型亥姆霍茲諧振器腔的剖視圖;
圖7是表示一種采用在轉(zhuǎn)子中設(shè)置四個(gè)相同亥姆霍茲諧振器腔的組合節(jié)省空間結(jié)構(gòu)的截流裝置轉(zhuǎn)子的剖視圖;
圖8是表示具有一可選擇的諧振器轉(zhuǎn)子離心風(fēng)機(jī)組件的側(cè)視圖，其諧振器腔的角度可相對(duì)于風(fēng)機(jī)葉輪調(diào)整。
如圖1所示為典型離心風(fēng)機(jī)10的側(cè)視圖，其風(fēng)機(jī)殼體11呈渦旋狀以便為氣體流經(jīng)殼體提供一截面逐漸增大的區(qū)域。風(fēng)機(jī)殼體11包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪12，它具有一個(gè)中心氣流入口12a和多個(gè)葉片12b，比如10-16片，這些葉片決定了葉輪直徑。應(yīng)當(dāng)明確，在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，氣流自葉輪中心入口12a沿徑向從葉片12b之間朝外流動(dòng)，而后穿過(guò)擴(kuò)張式殼體11和排出口13。位于殼體11并靠近葉輪12的排出口13的交叉部分的是傳統(tǒng)的固定型喉道截流機(jī)構(gòu)14。人們發(fā)現(xiàn)葉片12b以高速通過(guò)該固定喉道截流機(jī)構(gòu)14是產(chǎn)生不希望的震動(dòng)噪音的主要原因，而這種噪音是在運(yùn)轉(zhuǎn)期間由傳統(tǒng)離心風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生并發(fā)出的。
如圖2和圖3所示，本發(fā)明的離心風(fēng)機(jī)組件20包括一個(gè)殼體21，它包容有一安裝在旋轉(zhuǎn)軸23上的葉輪22，該旋轉(zhuǎn)軸23通過(guò)一連接裝置23a直接與驅(qū)動(dòng)裝置，例如電動(dòng)馬達(dá)24相連。一旋轉(zhuǎn)喉道截流聲音諧振裝置25安裝在鄰近葉輪22外圍周邊和風(fēng)機(jī)殼體排出口29的離心風(fēng)機(jī)組件殼體21上。從圖3可以更清楚地看到，風(fēng)機(jī)殼體21包圍著裝有葉片的葉輪22，該葉輪22具有一中心入口22a和多片葉片22b，例如10-14片。旋轉(zhuǎn)諧振裝置25具有一位于下部的部分罩殼26，它通過(guò)兩個(gè)支撐件27a和27b和兩個(gè)安置在風(fēng)機(jī)殼體21靠近并低于排出口29處的端板28a和28b支撐住。下部罩殼26部分包圍著縱向伸延的筒形轉(zhuǎn)子30，轉(zhuǎn)子30通過(guò)軸承32被可旋轉(zhuǎn)地支撐住兩個(gè)端部，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置33，例如皮帶和帶輪由可變速馬達(dá)34驅(qū)動(dòng)。為了獲得良好的降低噪音效果，風(fēng)機(jī)葉輪22的外壁與轉(zhuǎn)子30之間的距離“D”可以在大約小直徑風(fēng)機(jī)葉輪的1.0英寸(約合25.4)毫米到大直徑的風(fēng)機(jī)的6.0英寸之間變化。
如圖4進(jìn)一步表明的那樣，轉(zhuǎn)子30所具有的延伸出來(lái)的驅(qū)動(dòng)軸31由定位軸承32支撐住其兩端，該軸承則通過(guò)端板28和風(fēng)機(jī)殼體21安裝并支撐住。
如圖4和圖5所詳細(xì)描述的那樣，旋轉(zhuǎn)諧振器轉(zhuǎn)子30包括多個(gè)諧振器腔36，每個(gè)都相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線的橫向延伸并具有不同的深度及長(zhǎng)度。這些腔室36的位置、大小及形狀選擇成提供一能使由離心風(fēng)機(jī)20的葉輪葉片22b的運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的不同音頻衰減的諧振器。轉(zhuǎn)子30包括至少兩個(gè)，通常為30-100個(gè)諧振器腔36，每個(gè)諧振器腔都具有一位于轉(zhuǎn)子圓筒形表面的外部開(kāi)口35。如圖5A和5B，腔室36可以是圓筒形的并且可以取為橫穿轉(zhuǎn)子軸線，其長(zhǎng)度小于轉(zhuǎn)子的直徑，且長(zhǎng)度/直徑比在8/1-16/1的范圍內(nèi)。腔室36包括設(shè)置在轉(zhuǎn)子相對(duì)兩側(cè)的較長(zhǎng)的腔室36a，以收集初級(jí)音頻，還有用來(lái)收集第一聲音諧波的較短的腔室36b。雖然腔室36如圖4所示是成行排列的結(jié)構(gòu)，但是它們都可選擇地在轉(zhuǎn)子30上設(shè)置成交錯(cuò)排列的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于典型的帶有離心風(fēng)機(jī)的設(shè)備，其旋轉(zhuǎn)截流裝置25可以根據(jù)風(fēng)機(jī)的尺寸設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)子直徑為4-36英寸而長(zhǎng)度為8-48英寸。這種截流裝置可以附加在帶有直徑為18-114英寸的葉輪的離心風(fēng)機(jī)上，以提供一有效消間的離心風(fēng)機(jī)組件，具有一較大直徑的離心風(fēng)機(jī)組件可采用大直徑旋轉(zhuǎn)截流裝置的葉輪。
截流裝置的轉(zhuǎn)子30也可以有選擇地帶有一組亥姆霍茲型諧振腔40，該腔具有不同的幾何形狀以覆蓋所需的諧振頻率，通常如圖6所示。這些亥姆霍茲諧振器腔一般都具有一小直徑的開(kāi)口41，其直徑為d且頸部長(zhǎng)度為1，通向一具有較大直徑和體積V的諧振腔42。該亥姆霍茲諧振器腔40通常設(shè)置成對(duì)稱于諧振器的轉(zhuǎn)子30軸線的兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)沿圓周等距的諧振器形式，而后者已由圖7的剖視圖示出。
為了使離心風(fēng)機(jī)/諧振器轉(zhuǎn)子的布置相對(duì)于諧振器轉(zhuǎn)子的風(fēng)機(jī)氣流速度不會(huì)產(chǎn)生諧振器腔的聲塞，因而可以采用可供選擇的另外一種結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)喉道截流裝置，其轉(zhuǎn)子中的諧振器腔的角度是可以相對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪軸線平面進(jìn)行調(diào)整的。對(duì)于圖8所示的本發(fā)明的實(shí)施例，離心風(fēng)機(jī)50具有一殼體51并包含可旋轉(zhuǎn)的葉輪52，該葉輪帶有多個(gè)類似于圖3的葉片53。一喉道截流裝置54設(shè)置在風(fēng)機(jī)葉輪52的周邊和風(fēng)機(jī)排出口55附近，并可旋轉(zhuǎn)地安置在殼體51中。旋轉(zhuǎn)截流裝置54包括一組基本上平行的諧振器腔56。該截流裝置54在一根伸延的軸55上并可繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以便使腔室56相對(duì)于豎直面或相對(duì)于穿過(guò)風(fēng)機(jī)葉輪軸線的公共平面之間的夾角“A”可以調(diào)整到在腔室56中產(chǎn)生最大聲音吸收的程度，從而在裝有葉片的葉輪52運(yùn)轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生出最小的噪音振動(dòng)。
下面通過(guò)安置在一離心風(fēng)機(jī)組件上的旋轉(zhuǎn)截流裝置典型實(shí)例的應(yīng)用對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不僅僅限于這一范圍。
實(shí)例一臺(tái)旋轉(zhuǎn)截流裝置安設(shè)并附加在與風(fēng)機(jī)殼體排出喉口相鄰的離心風(fēng)機(jī)上，通常如圖3所示。離心風(fēng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)截流裝置具有下列尺寸及運(yùn)轉(zhuǎn)特性風(fēng)機(jī)葉輪直徑(英寸)18轉(zhuǎn)子直徑(英寸)8轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度(英寸)14轉(zhuǎn)子中的諧振器腔數(shù)目60腔室直徑(英寸)0.625風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(rpm)2，300風(fēng)機(jī)葉輪葉片及雙葉片460，920通過(guò)頻率(H3)
轉(zhuǎn)子雙向運(yùn)轉(zhuǎn)速度(rpm)500-6，000風(fēng)機(jī)葉片喉道截流速度(fps)200轉(zhuǎn)子表面速度(fps)70-200葉輪與轉(zhuǎn)子外表面的間距(英寸) 2通過(guò)截流裝置的轉(zhuǎn)子在相對(duì)于風(fēng)機(jī)葉輪的兩個(gè)方向以不同的速度的運(yùn)轉(zhuǎn)，通常由通過(guò)風(fēng)機(jī)殼體中傳統(tǒng)固定式喉道截流點(diǎn)的風(fēng)機(jī)葉輪葉片產(chǎn)生的噪音由截流裝置轉(zhuǎn)子上的多個(gè)腔室有效地吸收了。
雖然對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了概括性地并根據(jù)特定的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)明確在下列權(quán)利要求所確定的范圍內(nèi)可以有各種的改進(jìn)和各種變形。
權(quán)利要求
1.一種適用于離心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)截流諧振器裝置，用以降低由風(fēng)機(jī)裝有葉片的葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪音，其特征在于，它包括一個(gè)適于附加在離心風(fēng)機(jī)殼體中的排出口附近殼體上的罩殼；一可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述罩殼中的圓筒形轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有一組設(shè)置在轉(zhuǎn)子中的不同深度的諧振器腔，用以吸收由風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的聲音脈沖；與所述轉(zhuǎn)子相連使之在所述罩殼中相對(duì)于離心風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)的裝置，以使由離心風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪音通過(guò)所述轉(zhuǎn)子諧振器腔的吸收而得到明顯的降低。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子是由安設(shè)在風(fēng)機(jī)殼體上的軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐住其每個(gè)端部的。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子可以與安裝在離心風(fēng)機(jī)上的葉輪相同的方向旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子可以與安裝在離心風(fēng)機(jī)上的葉輪相反的方向旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子中的諧振器腔是圓筒形的。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述諧振器腔布置成與轉(zhuǎn)子軸線橫穿的形式。
7.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子中的諧振器腔每個(gè)都具有一在8/1-16/1范圍內(nèi)的長(zhǎng)度/直徑比。
8.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于諧振腔是亥姆霍茲型的。
9.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述罩殼和轉(zhuǎn)子是在鄰接并低于風(fēng)機(jī)排出口的位置處與風(fēng)機(jī)殼體相連的。
10.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置并且以隨離心風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)速度而變化的表面速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
11.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子具有8-24英寸的直徑，12-36英寸的長(zhǎng)度，并包含30-100個(gè)諧振器腔。
12.如權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)諧振器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子中諧振器腔的角度可相對(duì)于風(fēng)機(jī)葉輪軸線可旋轉(zhuǎn)地調(diào)整。
13.一種適用于離心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)截流諧振器裝置，用以降低由風(fēng)機(jī)裝有葉片的葉輪的運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪音，其特征在于，該裝置包括一個(gè)帶有適于附加在靠近離心風(fēng)機(jī)殼體排出口且低于排出口的殼體上的兩個(gè)端板上的罩殼;一可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述罩殼中的圓筒形轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有一組設(shè)置在轉(zhuǎn)子中與轉(zhuǎn)子軸線交叉的不同深度的諧振器腔，用以吸收由風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的聲音脈沖，所述腔室長(zhǎng)度、直徑比在8/1-16/1范圍內(nèi);以及與所述轉(zhuǎn)子的一端相連并使之在所述罩殼中以一相對(duì)于離心風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)葉片截流速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，以使由離心風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的噪音通過(guò)在所述轉(zhuǎn)子諧振器腔中的吸收而得到明顯的降低。
14.一種帶有適于實(shí)現(xiàn)離心風(fēng)機(jī)降噪的旋轉(zhuǎn)諧振器截流裝置的離心風(fēng)機(jī)，其特征在于，它包括(a)一個(gè)帶有一入口和一排出口并包括一與驅(qū)動(dòng)裝置相連的可旋轉(zhuǎn)葉輪的殼體;(b)一個(gè)附加在所述離心風(fēng)機(jī)殼體排出口附近位置的殼體上的罩殼;(c)一可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述罩殼中的圓筒形轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有一組設(shè)置在轉(zhuǎn)子中與轉(zhuǎn)子軸線交叉的不同深度的諧振器腔，用以吸收由風(fēng)機(jī)葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的聲音脈沖，所述腔室的長(zhǎng)度、直徑比在8/1-16/1范圍內(nèi);以及(d)與所述轉(zhuǎn)子的一端相連使之在所述罩殼中以一相對(duì)于離心風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)葉片截流速度的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，以使由離心風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的噪音通過(guò)在所述轉(zhuǎn)子諧振器腔中的吸收而得到明顯的降低。
15.一種降低由離心風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪音的方法，其特征在于，包括(a)將一臺(tái)旋轉(zhuǎn)截流裝置安置在離心風(fēng)機(jī)殼體的靠近殼體排出口的位置處，所述裝置包括一個(gè)可在罩殼中轉(zhuǎn)動(dòng)并帶有一組諧振腔的轉(zhuǎn)子，該諧振器腔的尺寸設(shè)定成能吸收離心風(fēng)機(jī)葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的聲音脈沖;(b)讓離心風(fēng)機(jī)葉輪以一預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，以提供所需的氣體流速和來(lái)自風(fēng)機(jī)的排氣壓力;(c)以等于30-100%的裝有葉片的風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子，以將噪音吸收在轉(zhuǎn)子的諧振器腔中并降低出自離心風(fēng)機(jī)的噪音。
16.如權(quán)利要求15所述的降低離心風(fēng)機(jī)噪音的方法，其特征在于風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)速度為720-3，600rpm。
17.如權(quán)利要求15所述的降低離心風(fēng)機(jī)噪音的方法，其特征在于由葉輪葉片產(chǎn)生的葉片通過(guò)音頻為120-720Hz，而噪音降低20-25分貝。
全文摘要
一種用于降低旋轉(zhuǎn)離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片所產(chǎn)生的噪音的旋轉(zhuǎn)截流裝置。該旋轉(zhuǎn)裝置包括一安裝在離心風(fēng)機(jī)排出口附近的轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子包括一組諧振器腔，每一個(gè)腔室都布置成與轉(zhuǎn)子軸線交叉的形式。轉(zhuǎn)子可以相對(duì)于風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行調(diào)整，或者可以由馬達(dá)以風(fēng)機(jī)葉輪表面速度30—100％的表面速度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以有效地吸收由風(fēng)機(jī)的離心風(fēng)機(jī)葉片通過(guò)頻率產(chǎn)生的聲音脈沖及其諧波，從而大大降低離心風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的噪音。
文檔編號(hào)F01N1/02GK1104727SQ9411492
公開(kāi)日1995年7月5日 申請(qǐng)日期1994年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月2日
發(fā)明者弗蘭蒂則克·L·艾辛格 申請(qǐng)人:福斯特·惠勒能源公司