摘要：改良船舶室内环境的重要路径之一就是离心风机降噪，有效的降噪措施有助于提高船员工作质量，保障船员免于噪声伤害。本文通过分析船舶空调器室内离心风机噪声成因，提出了针对其成因的降噪措施，并从技术与设备角度探讨了其他有助于降低离心风机噪声的方法，以期为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：船舶；空调器；离心风机；降噪技术
引言
离心风机在各行各业均有所应用，在船舶业当中，离心风机主要使用在通风系统里，辅助船舶空调器室内通风。但应用离心风机若不进行隔声处理或者降噪处理，那么相距出风口1米的地方其噪声可达80到90dB（A），十分不利船员身体健康。基于此，有必要分析与研究有效降低离心风机的技术与方法。
一、基于船舶空调器室内离心风机噪声成因的概述
应用于船舶中的离心风机，其噪声主要由电机噪声、气动噪声以及机械噪声构成。离心风机在使用初期噪声较小，但在运行一段时间后，各种造成就会渐渐产生并变大。具体而言，其噪声由下述几种成因，关于电机噪声，离心风机电机噪声来源较多，且种类繁杂，主要成因在于轴承质量较低，其自身精度不足，从而出现的轴承噪声以及离心风机部分位置振动，由于离心风机运行有一定的频率标准，激励频率和固有频率发生共振，出现较大的噪声等；关于气动噪声，离心风机气动噪声成因需要通过追溯噪声来源以及频谱特性进行分析，根据其频谱特性，分为离散与宽频噪声，就其噪声来源而言，则为涡流噪声与旋转噪声。对于涡旋噪声，它是指空气波动产生的气流在通过离心风机叶片时形成紊流附面层，能够使得漩涡分裂脱体，引发离心风机叶片上压力脉动，出现较大的噪声；对于旋转噪声，它是指离心风机叶片周围结构差异较大，不够均衡，在叶片转动过程中出现的周向不均流场相互作用，最终引起噪声；关于机械噪声，一是轴承在持续工作状态下会出现磨损，轴与轴之间相互摩擦继而产生噪声；二是叶轮旋转会出现振动的情况，致使离心风机机体出现共振的情况，引发噪声。
二、基于船舶空调器室内离心风机降噪技术的分析
（一）关于降低电机噪声的技术分析
电机噪声是风机在转动的过程中，由于精度不足，其转子与定子间相互作用而出现的一种噪声，根据电机运行原理可知，降低其噪声可以通过在离心风机叶片部分切开槽口或者通过处理蜗壳内壁的方式进行降噪，例如，在内壁部分添加降噪材料。具体而言，电机噪声频率与电机部件的刚度以及槽配合相关，在低频段方面，一旦因电网频率过低而产生噪声，则可以认为是电机定子不均衡，风机气隙不均匀，此时应当将离心风机返修改进，以达到降噪的目的；在高频段方面，一旦因负载原因，导致出现两倍滑差频率噪声，则可以确定为转子问题，此时应当更换或者返修，实现降噪。另外，在设计电机或者采购电机环节，相关人员必须着重考量有效降低电机噪声的方法，在使用电机方面，应当注重采取有效控制电机噪声的使用方案[1]。
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（二）关于降低气动噪声的技术分析
气动噪声由前文可知其成因是由于气流流动相互作用导致，或者气流与物体相互作用所致，包括旋转与涡流噪声。在实践中降低气动噪声的技术主要包括下述两方面。其一，使用新型离心风机，即THF式离心风机，该离心风机的叶轮、机壳、集风器均得到了优化与改进，关于叶轮，通过使用后倾扭曲叶片，有效降低空气阻力，实现降低气动噪声的目标。关于机壳，通过充分整合阿基米德螺旋线与对数螺旋线进行有降噪功能的外壳设计，另外，在1400到2000特殊时可以顺着外壳中分面将其改造为上下哈夫式结构。关于集风器，将其设计成喷嘴型，通过整体旋压进行定型，并将其与进口圈进行组合。另外，在风口设置消声器也能够有效降噪。其二，通过控制离心风机气动噪声达到降噪的效果，可以说控制好气动噪声，在降噪方面就成功了一大步，气动噪声是离心风机噪声的主要成因，基于一般离心风机而言，可以通过安装消声器设备的方式对噪声进行控制，达到降噪的效果。在实践中常用的消声器有下述几种，一是，阻性消声器，该消声器结构简单、较小，具有中、高消声效果，能够适用于消除风机以及燃气轮机噪声方面；二是，抗性消声器，该消声器大小、结构、特征与阻性消声器类似，可以适用于消除空压机等噪声；三是，阻抗复合消声器，它具有宽频带消声功能，使用范围较广；四是，微穿孔板消声器，该消声器运行阻力较大，流速高，可以应用到潮湿、高温等复杂环境中。由于应用于船舶空调器室内的离心风机气动噪声频率较高，鉴于噪声的这一特点，结合船舶空调器室结构特点，应用选用阻性消声器进行降噪。具体而言，使用阻性消声器，其降噪原理是，利用声波流经于相通且多空洞的材料中，由于摩擦以及黏滞的作用，将声波能量进行转化，进而消散，最终实现降噪。阻性消声器针对低频段噪声降噪能力不强，基于此，可以采用增加消声器材料厚度或者增加空气层的方式增强阻性消声器针对低频段噪声的降噪效果。
（三）关于降低机械噪声的技术分析
机械噪声相较于电机噪声与气动噪声而言，其往往混于两者之中，其本身的噪声足以忽略。机械噪声主要由于设计与生产缺陷导致，因此，进行机械噪声降噪可以通过控制制造、安装环节进行，例如，针对转子转动效果，使用转动平衡检测仪进行管控，确保其具有平衡性与稳定性，避免由于工艺问题，引发除噪声外的安全问题[2]。
（四）完善与优化离心风机组织结构
在船舶空调器室内离心风机降噪技术研究方面，现阶段大量研究均通过改变离心风机相应的参数进行控制，而忽略了各个参数间相互作用，因此有必要在进行离心风机降噪技术研究的过程中，通过考量各个参数间的关系，进一步完善与优化离心风机组织结构达到降噪的目的。例如，参照离心风机风压值判断多种参数间的关系，拟制函数关系式，然后通过参数间的影响，设计优化方案。
总结
总而言之，有效降低船舶离心风机噪声备受相关人士关注，它是保障船舶工作人员身体健康与生命安全的重要课题。因此，有必要采取多种措施分析探测降低离心风机噪声的有效策略，通过明确噪声来源，有针对性地采取降噪措施，实现降低或切断噪声的目标，最大程度上避免离心风机造成的声污染。
参考文献：
[1]庄益娈，徐洪海，裘科名，张璟.离心风机气动噪声降噪技术探究[J].科技与创新，2017（22）：68-69.
[2]施建花.离心机械的工作原理及离心风机降噪方式[J].现代经济信息，2016（15）：365.
论文作者:王辉1,刘彪1,徐宝居2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：噪声论文; 风机论文; 降噪论文; 消声器论文; 船舶论文; 电机论文; 空调器论文; 《基层建设》2019年第3期论文;