離心機械的工作原理及離心風機降噪方式

施建花

摘要：目前在我們的生產生活及科研中，離心機械應用已是相當普遍。本文主要介紹離心現象、離心機械的工作原理、常用的離心機械，并就企事業及居民家庭常用到離心風機的噪聲來源及降噪方式上作了重點闡述。因為減噪是社會發展需求，近年來，國家頒布了新的強制性標準，對居民生活環境和工業企業的噪聲的排放做了嚴格的規定，而工業生產中廣泛使用的離心風機是噪聲污染的一個重要來源，通過降低噪聲滿足國家規范，保護人類健康。

關鍵詞：離心機械；工作原理；應用；離心風機；降噪

中圖分類號：TH432 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）022-000-01

離心式機械是利用離心機轉子高速旋轉產生強大的離心力，從而使流體中的粉塵顆粒快速沉降加速分離，或者把流體從一個方向送往所需的另一方向。在生產生活中，離心機械應用相當廣泛。

一、離心運動

做勻速圓周運動的物體，在所受的合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力時，物體就會逐漸遠離圓心，物體的這種運動稱為離心運動。究其本質而言，是物體自身慣性的表現。當合外力消失，物體由于慣性會沿圓周的切向飛出；當合外力小于所需圓周運動的向心力，物體就會沿著切線和圓周之間的一條曲線運動，且半徑越來越大，最終遠離圓心而去。

二、常用的離心機械

1.離心式水泵

離心式水泵由泵殼、水泵葉輪、吸水管、出水管、水泵電機構成。在電機工作之前，泵殼及吸水管中須充滿水，當電機帶動葉輪高速旋轉時，水獲得很大離心力，當到達水泵出水口時產生離心現象沖出管口。同時，葉輪中心處形成真空狀態，供水池中的水在大氣壓的作用下通過吸水管進入泵殼。葉輪不停的高速旋轉從而保證出水口水連續涌出。

2.甩干機

衣物甩干時，衣物貼著甩干桶桶壁在電機帶動下高速旋轉，衣物上的水無法得到所需大小的向心力，會沿著桶臂四周的孔洞作離心運動飛濺而出。持續運轉數分鐘使衣物得以甩干。

3.離心沉淀器

當液體中含有不同的大小的微小顆粒物時，依靠自身重力作用下沉是個相當緩慢的過程。且當顆粒物越小，其沉降就越不明顯，而擴散運動越為顯著，這樣會使液體長時間渾濁不清。為加速沉淀，通過離心轉子帶動盛放有懸浮液的離心管高速旋轉，由于巨大的離心力作用，使懸浮的微粒以一定的速度沉降，從而與溶液分離。這一技術在生物化學及分子生物學中已被普遍采用。

4.離心式風機

離心式風機是由葉輪、機殼、進風口、傳動組、機座等構成。利用電機帶動，使離心機轉子作高速旋轉產生強大的離心力，從而使從進風口吸入的氣流在機殼內作離心運動，再由出風口一側送出。其通常用于工礦企事業單位空氣的凈化除塵、通風換氣。

三、離心風機的噪聲來源及降噪方式

離心風機工作時，往往會產生強烈的噪聲，對人們的生活學習都造成很大的影響。其噪聲主要來源有三類：空氣動力噪聲、機械噪聲、電磁噪聲。

1.空氣噪聲由氣體流動時相互作用或氣體與物體相互作用產生

主要分為旋轉噪聲和渦流噪聲兩類。我們研制的一款式THF式離心風機降低空氣噪聲方式主要是改進葉輪部分、機殼部分、集風器部分。

（1）葉輪采用后傾扭曲葉片，減少阻力、降低噪音。

（2）機殼外形曲線按阿基米德螺旋線和對數螺旋線設計，1400-2000特殊時沿中分面可制成上下哈夫式結構。

（3）集風器具有噴嘴型曲線，為整體旋壓成型，并與進口圈制成一體。在進出風口加裝消聲器也有一定的降噪效果。

2.機械噪聲是由工藝方面缺陷引起的，有軸承噪聲、轉子不平衡、蝸殼振動等引起

這些在制造、安裝及檢測時加強把控。尤其轉子的轉動，要通過轉動平衡檢測儀作好檢測，一定要調整到平衡轉動下才行，否則除了令人煩躁的噪聲之外，還存在較大的安全隱患。

3.電磁噪聲是由電動機轉子和定子之間電磁力作用而產生的一種低頻噪聲，通過電磁理論可知，其頻率是電源頻率的兩倍

其它還可通過在葉片上開槽口、在蝸殼內壁加裝多孔吸聲材料等進行降噪處理。

總之，離心運動的應用相當多，結合所舉的常用離心機械進一步加深對離心現象的認識，對機械運轉中出現的問題通過分析產生的原因去改進設計，革新樣機進行測試，力爭不斷提高機器性能。

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