羅茨風機噪聲含有多種“成分”。錦工風機從噪聲產(chǎn)生機理分析，羅茨風機噪聲主要由氣動噪聲、機械噪聲和電磁噪聲等幾部分組成，其中氣體動力性噪聲具有強度高、危害大的特點，是羅茨風機的主要噪聲污染源。從噪聲傳播途徑分析，羅茨風機噪聲由空氣噪聲和結構噪聲兩部分組成，空氣噪聲通過進氣口、排氣口、機殼、管壁等輻射與傳播，結構噪聲通過機殼、管壁與基礎等傳播，結構噪聲容易造成物體振動并激發(fā)二次空氣噪聲。羅茨風機噪聲傳播途徑如圖1所示。
1.基礎結構噪聲 2.機殼與管壁噪聲 3.氣流噪聲
圍介質(zhì)造成了壓力脈動，形成了氣動噪聲。當風機葉輪逐個掃過進氣口與排氣口時，氣體受到周期性擾動，引起壓力脈動，同樣產(chǎn)生了噪聲。由于風機葉輪與機殼之間圍成封閉的基元容積，在基元容積與排氣口連通一瞬間，風機排氣口的高壓氣體向基元容積快速回流，使氣流受到劇烈沖擊與壓縮造成壓力脈動，形成了強烈的氣動噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲具有確定的基頻，計算式為f1=Z·n/30（Hz），其中Z為葉輪數(shù)，n為轉(zhuǎn)速（r/min）。
渦流噪聲又稱紊流噪聲，是氣體渦流運動產(chǎn)生的一種非穩(wěn)定流動噪聲。在葉輪及機殼流道表面，尤其在氣流突然減速或速度方向發(fā)生突變的部位，氣體附面層發(fā)展到一定程度就會發(fā)生脫離，形成漩渦。內(nèi)泄漏氣體的流動方向與主氣流方向相反，也會在泄漏間隙兩端產(chǎn)生漩渦。由于氣體具有粘滯性，氣流漩渦產(chǎn)生后還會在流動過程中進一步分裂，形成一系列更小的渦流。
除了上述旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲外，氣動噪聲還包括共鳴聲。由于葉輪旋轉(zhuǎn)和氣流渦流運動等因素的影響，氣體壓力在很寬的頻率范圍內(nèi)脈動。這種脈動與進（排）氣腔發(fā)生聲學上的共振，產(chǎn)生共鳴聲。當共鳴聲通過進、排氣口輻射時，顯著增強氣動噪聲的某些共振頻率成分。
機械噪聲主要來源于機殼的振動，使機殼發(fā)生振動的原因主要有兩個：①葉輪的轉(zhuǎn)動不平衡力，通過傳動構件轉(zhuǎn)移到機殼上，對機殼產(chǎn)生周期性的激勵；②機殼內(nèi)的渦流強度所決定的壓力脈動，常與葉片的基頻（即葉片通過頻率）有聯(lián)系，也對機殼產(chǎn)生周期性的激勵。風機的風壓越高，這一激勵源越不能忽視。此外，電動機、基礎振動和管路振動也會產(chǎn)生機械噪聲。
幾種典型的羅茨風機噪聲頻譜特性如圖2所示，其特點是中低頻噪聲峰值突出，高頻噪聲成分逐漸減弱。羅茨風機轉(zhuǎn)速一般為490～3000r/min，旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為49～300Hz，使風機噪聲呈現(xiàn)低頻特征。渦流噪聲以中高頻成分為主，具有寬頻帶特性。共鳴聲對中頻噪聲影響較大。
羅茨風機噪聲與風量、轉(zhuǎn)速、壓力等參數(shù)有關。一般情況下，風機風量、轉(zhuǎn)速與壓力升高，噪聲增大。實驗證明，當轉(zhuǎn)速與壓力相同時，風量增大一倍，噪聲增強約6dB(A)；壓力每升高一個大氣壓，噪聲增強約3~4dB(A)；如果轉(zhuǎn)速增加一倍，則噪聲增強約6~10dB（A）。
測量羅茨風機噪聲的目的就是為了對被測對象進行噪聲等級的分析、評價或聲源識別，以便采取適當?shù)拇胧┻M行噪聲控制。通常羅茨風機的噪聲識別方法有現(xiàn)場測量法、聲功率測量法、表面振動測量法等，其中，現(xiàn)場測量法是工程實際中常用的方法。
現(xiàn)場測量法通過對數(shù)據(jù)、頻譜的分析確定主要的噪聲輻射源，方法簡便，測量結果能真實反映風機的振動與噪聲水平，但易受環(huán)境的影響。聲功率測量法反映噪聲源輻射強度與輻射特性，避免了聲壓級易受測量距離和測量環(huán)境影響的缺點。振動測量法是根據(jù)羅茨風機的表面振動速度來估計表面輻射聲功率，主要困難在于羅茨風機零部件輻射比的確定，需要測量較多的數(shù)據(jù)和進行大量的計算。
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山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅(qū)羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。
羅茨鼓風機每次吸入、排出的風量很大并有突變現(xiàn)象,從而產(chǎn)生較大的噪聲,被稱之為機械產(chǎn)品的“聲老虎”,特別是在高壓的情況下尤甚,且風量越大、壓力越高、轉(zhuǎn)速越快,則噪聲就越大,而現(xiàn)代化大生產(chǎn)又希望羅茨風機能提供更高的壓力和更大的風量。為了提高風機性能、降低噪聲污染、滿足環(huán)保要求,工程師們想盡了各種對策。本文從噪聲源著手,在設計與制造方面提出降低噪聲的一些方法。機械噪聲主要來源于機殼的振動, 使機殼發(fā)生振動的原因主要有兩個:①葉輪的轉(zhuǎn)動不平衡力,通過傳動構件轉(zhuǎn)移到機殼上,對機殼產(chǎn)生周期性的激勵;②機殼內(nèi)的渦流強度所決定的壓力脈動,常與葉片的基頻(即葉片通過頻率)有聯(lián)系,也對機殼產(chǎn)生周期性的激勵。羅茨鼓風機的風壓越高,這一激勵源越不能忽視。噪聲測量測量羅茨風機噪聲的目的就是為了對被測對象進行噪聲等級的分析、評價或聲源識別,以便采取適當?shù)拇胧┻M行噪聲控制。通常羅茨風機的噪聲識別方法有現(xiàn)場測量法、聲功率測量法、表面振動測量法等,其中,現(xiàn)場測量法是工程實際中常用的方法。現(xiàn)場測量法通過對數(shù)據(jù)、頻譜的分析確定主要的噪聲輻射源,方法簡便,測量結果能真實反映風機的振動與噪聲水平,但易受環(huán)境的影響。聲功率測量法反映噪聲源輻射強度與輻射特性,避免了聲壓級易受測量距離和測量環(huán)境影響的缺點。振動測量法是根據(jù)羅茨風機的表面振動速度來估計表面輻射聲功率,主要困難在于羅茨風機零部件輻射比的確定,需要測量較多的數(shù)據(jù)和進行大量的計算。
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羅茨風機屬于容積式鼓風機，是一種典型的氣體增壓與輸送機械，在冶金、煤炭、石油化工、食品加工、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、礦山與造紙等行業(yè)獲得了廣泛應用。與離心風機比較，羅茨風機具有壓力高、流量受阻力影響小、供風穩(wěn)定等優(yōu)點，但工程應用中存在噪聲高的缺點。在風機類動力機械中，羅茨風機享有“聲老虎”稱號，不僅污染了環(huán)境，也惡化了勞動條件，羅茨風機噪音測量及控制方法一直是錦工風機科研工作的重點，低噪聲風機研究和制造更是錦工常抓不懈的戰(zhàn)略目標。
測量羅茨鼓風機噪聲的目的就是為了對被測對象進行噪聲等級的分析、評價或聲源識別，以便采取適當?shù)拇胧┻M行噪聲控制。通常羅茨風機的噪聲識別方法有現(xiàn)場測量法、聲功率測量法、表面振動測量法等，其中，現(xiàn)場測量法是工程實際中常用的方法。
現(xiàn)場測量法通過對數(shù)據(jù)、頻譜的分析確定主要的噪聲輻射源，方法簡便，測量結果能真實反映風機的振動與噪聲水平，但易受環(huán)境的影響。聲功率測量法反映噪聲源輻射強度與輻射特性，避免了聲壓級易受測量距離和測量環(huán)境影響的缺點。振動測量法是根據(jù)羅茨風機的表面振動速度來估計表面輻射聲功率，主要困難在于羅茨風機零部件輻射比的確定，需要測量較多的數(shù)據(jù)和進行大量的計算。
羅茨鼓風機機械噪聲的主要控制方法有：①提高零部件加工與裝配精度；②更換滾珠軸承，或使用滑動軸承代替滾珠軸承，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)處于動平衡；③優(yōu)化基礎的隔振支撐；④采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接電動機；⑤加強對設備的安全維護與保養(yǎng)，如添加潤滑油、擰緊連接螺栓、更換損壞的零部件等。
羅茨鼓風機氣動噪聲的主要控制方法有兩種：一是對噪聲源進行控制，即從噪聲產(chǎn)生的機理出發(fā)降低噪聲；二是控制噪聲的傳播途徑，通過設置消聲器和吸聲材料耗散聲波能量。
1、噪聲源控制：通過研究轉(zhuǎn)子結構、進排氣口與管道形狀、轉(zhuǎn)子間隙等與氣動性能之間的關系，設計噪聲低、效率高、結構緊湊、節(jié)能的新機型，也稱低噪聲結構設計。
（1）異形排氣口設計：沖破傳統(tǒng)的矩形排氣口束縛，采用具有良好聲學性能的異形口，將開口過程由突變改為漸變，開口面積由零到最大逐漸過渡，延緩了排氣口氣體壓差的變化率，降低了氣體的沖擊噪聲。
（2）采用扭葉轉(zhuǎn)子：作用與異形排氣口類似，氣體的脈動幅度及不均勻度比直葉轉(zhuǎn)子顯著減小，具有延緩回流過程、降低排氣脈動的優(yōu)點。
（3）采用三葉輪轉(zhuǎn)子：與二葉型轉(zhuǎn)子比較，三葉輪轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周輸出六個較小的排氣容積，氣流脈動平緩，噪聲降低，在小型機上應用提高了效率。
2、噪聲的傳播途徑控制：主要有消聲和隔聲等措施，是工程上普遍采用的降噪手段。
（1）消聲：通過在風機進、排氣管道上安裝消聲器降低氣流噪聲。消聲器應根據(jù)風機噪聲強度、頻譜特性和降噪要求等因素進行優(yōu)化設計，具備消聲效果好、消聲頻帶寬、阻力損失小、體積小、重量輕、安裝維護方便等特點。
（2）隔聲：利用隔聲構件阻擋空氣聲傳播。安裝消聲器后，羅茨風機機械噪聲和電動機噪聲就成為主要噪聲源，采用隔聲罩或隔聲間將機組噪聲封閉在局部空間。
羅茨鼓風機運轉(zhuǎn)不平衡引起基礎振動并沿地板和墻體傳播，激發(fā)二次空氣噪聲。通過優(yōu)化結構設計，采用隔振器、隔振墊、撓性軟接管控制機械振動與結構噪聲，能夠取得顯著的減振降噪效果。
羅茨鼓風機的發(fā)展趨勢，主要是進一步提高效率、降低噪聲、增強可靠性及擴大應用范圍。實踐證明，在探明羅茨風機噪聲產(chǎn)生機理基礎上，錦工采用的低噪聲結構設計，是控制羅茨風機噪聲有效措施。近幾年，國內(nèi)包括錦工在內(nèi)的多個科研機構就低噪聲羅茨風機結構設計開展了很多研究，主要進展有：
（1）封閉容積預進氣壓縮設計：主要是為改善風機的回流沖擊特性提出來的。在基元容積由進氣口向排氣口移動的過程中，通過開在機殼或墻板上的導氣孔口，向其內(nèi)部預先導入高壓氣體，以便在基元容積與排氣口連通之前，使其內(nèi)部壓力逐漸與排氣口的壓力達到平衡。與傳統(tǒng)的壓縮情形相比，導入預進氣后，排氣口的回流沖擊強度大為減弱，鼓風機的氣體動力性噪聲得以降低。實際應用中，通常從鼓風機的排氣口引回一部分氣體，作為高壓預進氣導入機殼。如果將排氣口的高溫氣體冷卻之后再導入基元容積，則不僅可以減緩排氣口的回流沖擊，而且還能降低鼓風機的排氣溫度，這種降低排氣溫度的方法稱為逆流冷卻。目前，由于制造方面的限制，國內(nèi)應用極少。
（2）提高風機葉面加工精度：錦工實踐證明，采用先進的數(shù)控加工技術，能夠提高風機葉面加工精度，保證轉(zhuǎn)子動平衡性能，減小高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動。此外，還能夠保證嚙合時葉面間間隙的均勻性，降低葉面間氣體流動的波動，從而降低風機的氣動噪聲。
（3）葉輪型線優(yōu)化設計：葉輪作為羅茨風機的心臟零件，表面形狀至關重要。目前，國內(nèi)有關羅茨風機葉輪設計形式多種，包括漸開線、圓弧線、擺線、共軛圓弧線等多種線型組合，涉及加工問題，需要優(yōu)化設計。
羅茨鼓風機噪聲以氣動噪聲和機械噪聲影響為主。研究噪聲源的特性和產(chǎn)生機理，是正確選擇噪聲控制措施的基本條件。從聲源傳播途徑考慮，采取消聲、隔聲、吸聲和隔振等降噪方法，能夠有效控制噪聲污染，但增加了設備成本與工程投資。從結構設計與生產(chǎn)工藝考慮，通過優(yōu)化結構設計、改進加工方法、提高裝配精度、選用合理的型號和調(diào)節(jié)方式，能夠從根本上消除噪聲危害，不僅降低噪聲，而且提高風機效率、降低設備能耗，仍然是錦工風機的主要研究發(fā)展方向。
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羅茨鼓風機在使用過程中，經(jīng)常會被一線操作反應出現(xiàn)各種不必要的雜音，以至于影響了羅茨風機的使用體驗跟效果，更會造成不必要的經(jīng)濟損失跟口碑流失。為了減少這種不必要的麻煩，筆者跟很多圈子里的朋友探討了很久，錦工風機小編讓技術提供的如下信息，是比較全面而且實用的：
一、羅茨風機的安放問題。很多現(xiàn)場，并沒有打水泥基礎，更別說標準的風機泵房。就那么隨意的放在地下就開始運行。這樣很容易造成風機底座下高低不平，這樣就容易產(chǎn)生不必要的震動。風機在下放的時候，如果沒有條件，盡量放在平整的堅實地面上。
二、羅茨風機的固定問題。羅茨風機出廠的時候標準配置是根據(jù)出廠的底座來搭配地腳螺絲。在實際的使用過程中，發(fā)現(xiàn)很多客戶并沒有按照操作規(guī)范打基礎，下地腳。羅茨鼓風機出廠的時候都是有震動檢驗的，如果有沒有地腳，尤其是大功率的羅茨風機很容易在使用過程中產(chǎn)生不用程度的共振。共振多了，羅茨風機本身就是噪音值比較大的設備，噪音會越來越大。如果實在是沒有條件的地方跟現(xiàn)場，可以在比較堅實地面上，用焊接對角固定板的方式，固定好風機底座，避免或者減少不必要的共振。
三、羅茨風機的連接問題。羅茨風機的配套螺絲連接都是標準件。保證風機的連接在差不多的一個水平線上，尤其是消音器的安裝盡量不要采用錯位安裝的方式，這樣容易產(chǎn)生不必要的堵塞壓力，除了能造成風機不必要的噪音，也會造成風機的壓力過高，容易產(chǎn)生過熱情況。
四、羅茨風機的及時維護。羅茨風機因為是采用皮帶傳送的連接方式，雖然在出廠的時候都是嚴格做了平衡連接實驗跟帶連實驗，但是羅茨鼓風機在穩(wěn)定的運行了差不多15-30天的時候，現(xiàn)場就需要及時的停機進行各種必要的檢查，尤其是皮帶的松緊度，一定要仔細的檢查下，皮帶松動，會造成羅茨風機的運行吃力從而造成不必要的噪音。
至于其他的那些問題，錦工風機技術還說到了壓力過高，生化池淤泥沉淀等一系列的問題，那些問題更多的是現(xiàn)場工程的問題，這里就不再做過多的詳細解釋。
錦工羅茨風機隔音罩特點
★ 采用夾心彩鋼板、鋼板、高性能吸音材料、海棉等多層隔音結構，
★ 具有壓力和軸承溫度的顯示功能，壓力表及數(shù)顯溫度表安裝于風機罩面板上，便于觀察羅茨鼓風機運行狀況。
★ 同時具有壓力和溫度控制功能，在壓力和溫度超過設定值時輸出信號到控制設備,實現(xiàn)在系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時自動切斷電源以保護風機不受損壞。
★ 四門結構，兩大面可以完全打開，便于日常檢查及維修工作。
★ 采用拼裝式結構，便于運輸及安裝。結構緊湊，占地面積小。
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