隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)噪聲越來越嚴重，已成為污染環(huán)境的公害之一。風機的噪聲是噪聲污染的主要來源之一，因此控制風機的噪聲就顯得十分重要了。

　　1、噪聲的基本概念

　　噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音。聲音由物體的振動產生，以波的形式在一定的介質中進行傳播。噪聲是聲波的一種，具有聲波的一切特性。噪聲會使人煩躁、不舒服，是人們不需要的聲音。

　　1.1噪聲的種類

　　按產生的機理來分，噪聲分為空氣動力噪聲、機械噪聲和電磁噪聲三種。

　　空氣動力噪聲，是因氣體振動而產生的。氣流通過風機葉片，使葉片兩側的氣體發(fā)生壓力突變，從而激發(fā)聲波。

　　機械噪聲，是由于固體振動而產生的。在撞擊、摩擦、交變的機械應力作用下，機械的支撐板、軸承、齒輪等都會發(fā)生振動，產生噪聲。

　　電磁噪聲，是因高次電磁場的相互作用，而產生周期性的力而產生的噪聲，比如變壓器的噪聲。

　　1.2 噪聲的主要物理量

　　通常采用聲壓來評價噪聲，聲壓越大，聲音越強；聲壓越小，聲音越弱。

　　正常人耳剛能聽到的聲音聲壓為2×10-5Pa，而使人耳產生疼痛的聲壓為20 Pa，當聲壓達到幾百帕時，會引起耳膜損傷，可見，用聲壓的絕對值來表示聲音的強弱不大方便。

　　經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，人們對聲音響度的感覺與聲強的強度的對數(shù)成比例，為了方便起見，人們就用聲壓比或者聲能量比的對數(shù)來表示聲音的大小，分別成為聲壓級LP(dB)和升功率級LW(dB)。

　　P0為基準聲壓，P0=2×10-5 Pa

　　W0為基準聲功率，W0=10-12 W

　　聲壓級和聲功率級的單位都是分貝（dB）,分貝是一個無量綱的單位，是個對數(shù)值，計算的時候需要按照對數(shù)的運算法則進行。

　　1.3 噪聲的頻譜特性

　　風機噪聲頻譜特性是風機的聲壓級或者聲功率級隨頻譜變化的圖形，比如下面的頻譜特征。

　　小于500Hz的為低頻噪聲；

　　大于1000Hz的為高頻噪聲；

　　500~1000Hz的為中頻噪聲。

　　2、噪聲聲壓級的計算

　　噪聲總的A聲級LAt(dB)計算公式：

　　A聲功率級LWt(dB)計算公式：

　　兩個噪聲的疊加，可以按上面的公式計算，也可以按下面的分貝增值圖查出噪聲增值，加上噪聲高者即為疊加后的噪聲。

　　3 噪聲的主觀評價

　　噪聲主觀評價是從噪聲對人的心理影響的角度來量度噪聲的方法。

　　人耳對聲音的感受不僅與聲壓有關，還和頻率有關。為了更準確地描述噪聲對人的危害，人們選擇1000Hz時的純音作為基準聲音，若噪音聽起來與該純音一樣響，則該噪聲的響度級就等于這個純音的聲壓級，即分貝值。

　　不論用何種方法求響度，都需要進行繁瑣的計算。為了能用儀器直接讀出反映人的主觀響度感覺的評價量，科學家們提出了用電子網(wǎng)絡模擬在不同聲強下的人耳頻率特性，以便用儀器（聲級計）直接測量噪聲主觀評價量，測得結果稱為計權聲級或簡稱聲級。通用的有A、B、C聲級。在測量噪聲時，人們逐漸發(fā)現(xiàn)用 A計權網(wǎng)絡，對高頻敏感，對低頻不敏感，這正好與人耳對噪聲的感覺一樣，因此其測出的聲級更接近人耳對噪聲總的評價，A聲級現(xiàn)已被國際標準化組織和絕大多數(shù)國家采用，作為噪聲主觀評價的主要指標，用dBA表示。

　　A聲級噪聲的計算：

　　LA：倍頻帶A聲級;

　　Lpi：倍頻帶聲壓級(dB);

　　ΔAi: 不同頻率的衰減值，見下表。

　　不同噪聲的主觀感覺：

　　4 噪聲的標準限值

　　噪聲的限制規(guī)定主要依據(jù)下面幾個國家標準或規(guī)定：

　　JB/T 8690 工業(yè)通風機 噪聲限制

　　JB/T 8690規(guī)定各類通風機噪聲在最佳效率工況點的比A 聲級Lsa限制應符合下表的規(guī)定：

　　通風機噪聲在測試點的計算公式：

　　公式中：

　　La   通風機進口的A 聲級   dB(A)

　　Q    通風機測試點流量     m3/min

　　P    通風機測試點壓力      Pa

　　GB12348 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準

　　另外，根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治條例》，通風機的噪音還要符合GB12348的廠界噪聲要求，各類廠界噪聲限值見下表：

　　I類適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域

　　II類適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)以及商業(yè)中心

　　III 類適用于工業(yè)區(qū)

　　IV 適用于交通干線道路兩側區(qū)域

　　工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準

　　我國衛(wèi)生部和國家勞動總局在《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準》明確規(guī)定，工業(yè)企業(yè)的生產車間和作業(yè)場所的工作地點的噪聲標準為85dB(A)，這與ISO 提出的環(huán)境噪聲標準是一致的。目前絕大多數(shù)企業(yè)都在執(zhí)行這個規(guī)定。

　　5 風機的噪聲

　　風機的噪聲主要有以下幾種：

　　5.1氣動噪聲

　　風機的氣動噪聲主要有旋轉噪聲和渦流噪聲。

　　旋轉噪聲是葉輪轉動時沖擊周圍介質引起的。葉輪旋轉時，葉輪上均勻排列的葉片會沖擊周圍的流體介質，引起介質壓力的脈動從而產生噪聲。

　　另外，渦舌與葉輪出口之間的間隙，轉子與機殼的間隙，也會出現(xiàn)周期性的壓力脈動，從而產生噪聲。

　　渦流噪聲又稱為紊流噪聲。它主要是氣流流經(jīng)葉片界面產生分裂時，形成附面層及漩渦分裂脫離，而引起葉片上壓力的脈動，輻射出一種非穩(wěn)定的流動噪聲。

　　5.2機械噪聲

　　風機的機械噪聲包括軸承噪聲，聯(lián)軸器或者皮帶傳動引起的噪聲，轉子不平衡引起的振動噪聲，機殼和管道的振動噪聲等。

　　與氣動噪聲相比，振動噪聲是次要的噪聲。

　　5.3電動機噪聲

　　電動機的噪聲是風機噪聲重要的組成部分，電動機的噪聲主要由電磁噪聲、機械噪聲和氣動噪聲三部分組成。

　　6 噪聲的控制辦法

　　控制噪聲的辦法不外乎有兩種，一是控制噪聲源的噪聲；二是控制噪聲的傳播途徑。

　　6.1 控制噪聲源的噪聲

　　風機正確的氣動設計，不但能獲得較高的效率，而且能降低風機的額噪聲。以下的幾方面優(yōu)化設計可以減小風機的噪聲：

　　合適的葉片形狀

　　合理選擇風機的轉速

　　葉片的數(shù)量以及導葉的數(shù)量要合理，二者不能有公約數(shù)

　　離心風機渦舌與葉輪的間隙要合理

　　合理的渦舌半徑

　　6.2 控制噪聲的傳播途徑

　　安裝消音器是控制噪聲傳輸?shù)闹饕緩?，一般消音器可以降低噪?0~30dBA。

　　隔聲裝置，風機加裝消音器后，如果風機殼體的輻射噪聲對周圍環(huán)境有很大的影響，那么就需要采取隔聲措施。風機通常的隔聲措施是加裝包覆層。

　　減振，風機的振動會產生低頻噪聲，減振是控制噪聲的重要手段之一。減振一方面是風機的出入口配有膨脹節(jié)；另一方面風機基礎可以安裝減震器。

　　風機的噪聲如果超出國家標準的規(guī)定， 都要采取消音措施，比如增加消聲器、加裝隔聲層等。隨著人們環(huán)保意識的增強以及國家對環(huán)保執(zhí)法力度的加大，確保風機的噪聲滿足相關標準的規(guī)定是最基本的要求，應引起風機制造商以及各企業(yè)的重視。