Выбор бесшумного центробежного вентилятора: руководство по шуму, воздушному потоку и промышленному дизайну

Когда на пищевом заводе в провинции Цзянсу заменили старый центробежный вентилятор мощностью 15 кВт, уровень шума в упаковочном цехе снизился с 88 дБ(А) до 79 дБ(А). Команда технического обслуживания не установила глушитель или акустический кожух. Изменили профиль крыльчатки и снизили рабочую скорость. Результат типичен: тихий центробежный вентилятор спроектирован по первому чертежу, а не доработан позже. Если вы выбираете вентилятор для систем промышленной вентиляции, пылеудаления или технологического газа, акустические характеристики зависят от трех решений: геометрии крыльчатки, выбора рабочей точки и способа установки вентилятора в воздуховоде.

Откуда на самом деле возникает шум центробежного вентилятора

Прежде чем сравнивать уровни звука по каталогу, разделите источники шума. Центробежный вентилятор производит аэродинамический шум, механический шум, а иногда и электромагнитный шум. Каждый из них имеет разную частотную характеристику и каждый реагирует на разные исправления.

Аэродинамический шум обычно доминирует в вентиляторах чистого воздуха. Механический шум становится важным после многих лет эксплуатации или когда скорость вентилятора превышает первую критическую скорость. Если вентилятор шумит только при определенных положениях заслонки, проблема может заключаться в остановке системы, а не в самом вентиляторе.

Конструктивные решения, которые делают центробежный вентилятор тише

Тихий центробежный вентилятор запускается с более низкой скоростью вращения наконечника. Согласно законам вентилятора, мощность звука варьируется примерно в пятой степени скорости вращения. Снижение скорости на 20 % может снизить мощность звука более чем вдвое. Загвоздка в том, что более низкая скорость также снижает давление и поток воздуха. Вот почему тихие вентиляторы часто используют крыльчатку большего размера, работающую медленнее, а не маленькую крыльчатку, работающую быстро.

Тип рабочего колеса и геометрия лопастей

Крыльчатки с загнутыми назад лопатками обычно работают тише, чем крыльчатки с загнутыми вперед лопатками, в той же рабочей точке. Они также имеют кривую мощности без перегрузки, которая защищает двигатель в случае падения сопротивления системы. Форма лопастей также имеет значение: аэродинамический профиль или наклоненные назад лопасти уменьшают отрыв и турбулентность. Для данного воздушного потока большее количество лопастей может снизить тон прохождения лопастей, но может увеличить широкополосный шум. Оптимум находится путем тестирования, а не по эмпирическому правилу.

Скорость, размер и законы вентилятора

Предположим, что вентилятор должен подавать 20 000 м³/ч при давлении 2 500 Па. Крыльчатка диаметром 1 000 мм при 1 800 об/мин может производить 86 дБ(А). Крыльчатка диаметром 1250 мм при частоте вращения 1200 об/мин может обеспечить такую ​​же производительность при уровне шума около 78 дБ(А). Вентилятор большего размера стоит дороже и занимает больше места, но может устранить необходимость в акустическом кожухе. Этот компромисс имеет решающее значение для выбора тихого вентилятора.

Высокоэффективный бесшумный центробежный вентилятор серии ESCF Настраиваемый промышленный центробежный вентилятор с расходом воздуха 3 500–20 000 м³/ч, подходящий для бесшумной работы в системах выхлопных газов, сбора пыли и очистки летучих органических соединений. Посмотреть продукт →

Для проектов, где шум является основным ограничением, серия высокоэффективных бесшумных центробежных вентиляторов, такая как серия ESCF, сочетает в себе крыльчатки с загнутыми назад лопатками, корпуса с жесткими допусками и оптимизированные впускные конусы. Они используются при сушке пищевых продуктов, очистке фармацевтических отходов и на других предприятиях, где вентилятор расположен рядом с рабочей зоной.

Согласование воздушного потока и давления без добавления шума

Самый тихий вентилятор на испытательном стенде может стать шумным в реальной системе. Рабочая точка должна находиться на стабильной части кривой вентилятора, вдали от остановок и скачков напряжения. Если сопротивление системы выше ожидаемого, вентилятор может работать с меньшим расходом и более высоким давлением, что часто увеличивает шум и вибрацию. Если сопротивление ниже, вентилятор может выйти вправо от кривой, увеличивая мощность и шум воздушного потока.

Частотно-регулируемые приводы помогают, но их необходимо правильно настроить. Привод может избежать шумного управления демпфером, однако плохо настроенный ЧРП может вызвать вой двигателя или структурный резонанс. Установите минимальную скорость, чтобы избежать остановки, и используйте частоту пропуска, если при определенных оборотах в минуту возникает звуковой сигнал.

Пошаговый метод, охватывающий производительность, давление и выбор материала, см. здесь. руководство по выбору центробежного вентилятора . В нем объясняется, как построить кривые системы и выбрать вентилятор с комфортным запасом.

Установка и подавление шума на уровне системы

Даже хорошо спроектированный вентилятор может передавать шум через воздуховод. Используйте следующие методы, чтобы обеспечить бесшумность установки:

• Установите вентилятор на пружинные изоляторы или резиновые опоры, рассчитанные на рабочий вес.
• Используйте гибкие соединители как на входе, так и на выходе. Они должны быть достаточно длинными, чтобы обеспечить возможность движения, но не настолько мягкими, чтобы не разрушаться под отрицательным давлением.
• Избегайте колен, заслонок или переходов в пределах трех диаметров воздуховода от входа вентилятора. Турбулентность на входе создает широкополосный шум и снижает производительность вентилятора.
• Если воздуховод проходит через жилую зону, покройте первые несколько метров воздуховода звукоизоляцией.
• Держите вентилятор подальше от угла комнаты. Угловое размещение может усилить низкочастотный звук.

Эти меры не заменяют тихий вентилятор. Они не позволяют хорошему вентилятору стать плохой установкой.

Когда необходима индивидуальная настройка для бесшумной и надежной работы

Потоки промышленных выхлопов редко бывают чистыми или прохладными. Коррозионные пары, высокие температуры и токсичные газы меняют материалы и уплотнения, которые вам нужны. Стандартный вентилятор из углеродистой стали может работать тихо, пока он новый, но коррозия может со временем изменить зазоры и балансировку, увеличивая шум и вибрацию.

Для химических и фармацевтических систем отходящих газов антикоррозионный центробежный вентилятор из нержавеющей стали имеет прочное рабочее колесо и корпус, устойчивый к кислотам и растворителям. Более гладкие поверхности также уменьшают налипания, что помогает сохранить первоначальные акустические характеристики.

Центробежный вентилятор из нержавеющей стали с антикоррозийным покрытием Воздуходувка, изготовленная по индивидуальному заказу, из нержавеющей стали 304, 316L, 2205 или 2507 для работы с агрессивными газами, очисткой сточных вод, гальванотехникой, металлургией и гигиенической вентиляцией. Посмотреть продукт →

Когда газ является токсичным или легковоспламеняющимся, утечка становится проблемой безопасности, а также проблемой шума. Центробежный вентилятор с нулевой утечкой использует улучшенные уплотнения вала и газонепроницаемый корпус для предотвращения неорганизованных выбросов. Такая конструкция часто используется при переработке твердых и жидких отходов во вращающихся печах, где вентилятор обрабатывает опасные пары.

Центробежный вентилятор с нулевой утечкой для работы с опасными газами Вентилятор, изготовленный по индивидуальному заказу, с магнитной торцевой поверхностью, углеродным кольцом или уплотнениями отрицательного давления для горючих, взрывоопасных, токсичных или агрессивных газов в химических, лабораторных и высокочистых приложениях. Посмотреть продукт →

Высокотемпературные процессы, такие как отходящие газы цементных печей или выхлопы керамических печей, требуют вентиляторов, выдерживающих температуру 400°C и выше. В этих случаях материал рабочего колеса, охлаждение подшипников и зазоры теплового расширения влияют как на надежность, так и на шум. Высокотемпературный центробежный вентилятор с охлаждаемым корпусом подшипника и крыльчаткой из жаростойкого сплава снижает вибрацию при изменении температуры газа.

Контрольный список закупок тихого центробежного вентилятора

Когда вы запрашиваете расценки, попросите данные, которые позволят вам сравнивать поклонников на равных. Одного значения дБ(А) без указания расстояния, эталона измерения или рабочей точки недостаточно.

1. Уровень звуковой мощности (Lw) в дБ(А) при указанном расходе и давлении, проверенный по AMCA 300 или эквивалентному стандарту.
2. Уровень звукового давления на расстоянии 1,5 м от корпуса вентилятора с указанием места измерения и фонового шума.
3. Аэродинамические характеристики сертифицированы по стандарту AMCA 210 или ISO 5801, включая полный цикл от момента отключения до бесплатной доставки.
4. Класс балансировки крыльчатки, обычно G2,5 или выше для промышленных вентиляторов.
5. Максимально допустимая скорость и первая критическая скорость. Рабочая скорость должна быть как минимум на 20% ниже первой критической скорости.
6. Срок службы подшипников при фактической нагрузке, а не только в рабочей точке, указанной в каталоге.
7. Совместимость с VFD, включая минимальную скорость и любые пропуски частот.
8. Сертификаты на материалы и допуски на коррозию рабочего колеса и корпуса.

Также спросите, включает ли указанный уровень шума двигатель и привод. Иногда вентилятор работает тихо, но вой двигателя преобладает. Полная акустическая спецификация охватывает всю сборку.

Тихий центробежный вентилятор – это не предмет роскоши. Это системный компонент, который защищает работников, снижает вибрацию и часто снижает затраты на техническое обслуживание. Начните с выбора правильного рабочего колеса и рабочей точки, затем проверьте установку и двигатель. Если в процессе задействован коррозионный, горячий или токсичный газ, заранее спланируйте выбор материалов и уплотнений. Вентилятор, который будет работать бесшумно в течение десяти лет, — это тот, который был выбран для реальных условий эксплуатации, а не тот, который имеет самую низкую прейскурантную цену.