煤矿轴流式局部通风机的降噪对策

1.局扇噪声产生机理及其特性

在煤矿掘进中使用的局扇风机，其噪声一般都在95DB以上，高的噪声不仅影响工人的健康， 而且常掩蔽井下安全警号 造成事故的发生。局扇在一定工况下运转时，产生的噪声主要包括空气动力性噪声和机械性噪声两大部分，其中空气动力性噪声的强度最大，是局扇噪声的主要成分。对局扇实施噪声控制，有主动控制和被动控制两种方法。主动控制就是控制局扇的噪声源的噪声，其具体的方法有：动叶与静叶数合理匹配、减小动叶与机壳之间的间隙、在动叶叶片上穿斜孔、 适当增大动叶与静叶之间的间距、 在动叶吸力面和压力面上加附加导叶等，这些方法对局扇的降噪均有一定的效果， 但降低量一般不大。 对噪声高达 95dB以上的局扇而言， 要达到工矿企业噪声卫生标准的要求，还必须采用事后的被动降噪方法，即在局扇噪声的传播途径上实施噪声控制。本文着重讨论局扇噪声传播途径上的控制对策。

2 在传播途径上降低局扇噪声的对策

　　2. 1 在局扇进、 出气口安装消声器

       由于局扇的进、出气口辐射的空气动力性噪声强度最大， 所以控制局扇的噪声， 首先应将这部分噪声降下来。而局扇在井下使用时为压入式通风， 噪声的主要辐射部位在风机的进口， 所以一般应在局扇的进气口安装消声器。

　　消声器的种类较多， 如阻性消声器、 抗性消声器、阻抗复合消声器、微穿孔板消声器等。目前，在局扇上使用最多的是阻性消声器、微穿孔板消声器两大类。

　　由多孔吸声材料(如超细玻璃棉等)制作的阻性消声器， 主要吸收局扇的中高频噪声， 而且具有较好的吸声效果。但在多粉尘而且潮湿的井下环境， 会使多孔吸声材料受潮， 同时， 粉尘充塞吸声材料会降低其吸声性能。因此，必须对多孔吸声材料作防水防潮处理，而且要设计成装拆方便的结构，以更换吸声材料。对阻性消声器的制作应注意吸声材料充填的厚度和密度，应考虑局扇主要噪声的频带范围。

　　微穿孔板消声器有单层和多层结构，对用于局扇降噪的微穿孔板消声器，一般设计成双层结构以避免单层结构的吸声底谷。使用双层结构的微穿孔板消声器几乎可在全频带上降低局扇的噪声，而且有较好的降噪效果。但它的缺点是制造工艺相对复杂、 在井下多粉尘的环境工作时， 微孔容易阻塞而影响降噪效果。与阻性消声器比较，其降噪效果受气流速度的影响较小，拆卸后可用水清洗微穿孔板或用压缩空气将粉尘除去，而对降噪不产生影响。对双层微穿孔板消声器设计时， 就对微穿孔板的结构参数(穿孔孔径、 穿孔率、板厚、 两层穿孔板之间的间距) 进行优化， 在优化时就考虑局扇噪声峰值所在的频带范围，以达到较好降噪效果。

　　在上述两类消声器设计时，为了对局扇的气动性能不产生大的影响，一般可在两类消声器的入口加锥形的导流装置，导流装置的骨架可设计成穿孔板结构， 并在导流装置内填充吸声材料， 以同时起到降噪作用。

　　2. 1 局扇机壳加阻尼

　　在局扇进出口辐射噪声得到有效控制后，机壳辐射的噪声就变得较为突出，对 JBT系列的几种局扇的现场测试表明，机壳辐射的噪声在巷道混响场中都高达 90dB以上， 所以必须对其进行控制。 阻尼材料具有损耗振动机械能的能力， 将阻尼材料喷刷在机壳表面做成自由层，当结构发生振动辐射噪声时阻尼层发生变形，依靠阻尼材料的内摩擦耗能， 将机械能转化为热能， 消散于周围环境中， 可达到降噪目的。 但应注意的是阻尼层的厚度应通过试验确定，过大的阻尼层厚度并不能提高降噪的效果。

　　已有的试验研究表明，在局扇入口加双层微穿孔消声器， 并在机壳表面涂上一层阻尼材料， 可使局扇的降噪达 20 dB， 完全可以达到工矿企业噪声卫生标准的要求。