1氣流粉碎是皮帶運(yùn)輸機(jī)采用高速氣流攜帶被粉碎物料作高速碰撞、沖擊、摩擦、剪切達(dá)到使被粉碎物質(zhì)細(xì)化的目的。

　　研究及生產(chǎn)實(shí)踐都表明，氣流速度越高，所獲得的產(chǎn)品越細(xì)。當(dāng)要獲得超細(xì)產(chǎn)品時(shí)，氣流的速度必須超音速。為了獲得更細(xì)的產(chǎn)品，人們已經(jīng)將氣流的速度提高到2 5個(gè)馬赫數(shù)。然而，隨著氣流速度與馬赫數(shù)的增加，高速氣流所產(chǎn)生的噪聲增大，尤其是對(duì)于直接排料接料的圓盤(pán)式氣流粉碎機(jī)，當(dāng)氣流速度超過(guò)3個(gè)馬赫數(shù)時(shí)，出料口附近刮板輸送機(jī)的噪聲實(shí)際值達(dá)130 dB（ A）以上，嚴(yán)重地影響了操作人員的身心健康，使聽(tīng)力衰退、心慌，而且這種聽(tīng)力損傷是不能恢復(fù)的。噪聲使人精力不能集中，注意力分散，往往易導(dǎo)致事故發(fā)生。

　　為此，在超音速氣流粉碎過(guò)程中，必須消除或降低高速氣流所產(chǎn)生的強(qiáng)噪聲。消除噪聲的辦法很多，但傳統(tǒng)的消聲裝置用于圓盤(pán)式氣流粉碎效NE系列斗式板鏈提升機(jī)果并不理想。

　　本研究采取逐級(jí)放大消聲原理，采用一種CSQ消聲裝置，將氣流速度為3 5個(gè)馬赫數(shù)時(shí)所產(chǎn)生的噪聲從130 dB（ A）降低到85 dB第三代制砂機(jī)（A）以下，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆卸方便，出料方便，尤其適用于圓盤(pán)式氣流粉碎機(jī)。

　　2國(guó)內(nèi)外氣流座式圓盤(pán)給料機(jī)粉碎消聲狀況

　　自70年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)各類(lèi)消聲器進(jìn)行了大量的研究，生產(chǎn)出了不同用途的消聲器。用于排氣口的消聲裝置目前占主導(dǎo)地位，它們多用于鍋爐(燒油鍋爐扼制體系革新探討)、蒸汽、壓縮機(jī)等的排氣口消聲。然而直接用于氣流粉碎機(jī)排氣口的消聲裝置目前還未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。這主要是由于氣流粉碎機(jī)本身結(jié)構(gòu)特殊，即排氣口同時(shí)用于高壓氣體的排出和超細(xì)粉體產(chǎn)品的排出，因此要求消聲器的設(shè)計(jì)既能降低對(duì)輥機(jī)噪聲又不影響出料，這對(duì)消聲器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了十分嚴(yán)格的要求。國(guó)內(nèi)外的研究者為了降低氣流粉碎機(jī)噪聲，通常在出料口處接多級(jí)旋風(fēng)分離器和大的除塵設(shè)備以及抽風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備，既增大了成本又造成了清理工作不便。

　　成套砂石生產(chǎn)線3氣流粉碎過(guò)程中噪聲的產(chǎn)生及影響因素

　　3 1圓盤(pán)式氣流粉碎機(jī)噪聲腭式破碎機(jī)產(chǎn)生的因素

　　圓盤(pán)式氣流粉碎機(jī)主要由上下蓋板及環(huán)形壁組成，壁上有6 24個(gè)粉碎主氣噴口，且主氣噴口設(shè)計(jì)成拉瓦爾形狀，高壓主氣流經(jīng)拉瓦噴管加速到超音速，高速氣流沖擊被粉碎的物料，使物料間相互碰撞、摩擦、剪切而振動(dòng)傳感器粉碎。圓盤(pán)式氣流粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)1.

　　從1可以看出，高速氣流從下料口噴出，與周?chē)邢蜻M(jìn)入的超音滾筒篩速氣流產(chǎn)生沖擊、摩擦、剪切，引起噴口附近劇烈的氣體擾動(dòng)，從而產(chǎn)生聲級(jí)很高的噪聲，形成排氣出料噴流噪聲。此類(lèi)噪聲是連續(xù)的寬平帶湍流噪聲，峰值頻率與氣流速度成正比，與排氣管直徑成反比。其聲功率，可用下式進(jìn)行估算：

　　W = K1（ P - PB）8P 自動(dòng)輸送系統(tǒng)P 2B D2

　　式中W排氣噪聲聲功率W；K 1常數(shù)分級(jí)篩；P噴腔壓力Pa；P B環(huán)境壓力Pa；D噴口直徑mm.

　　由上式可知，對(duì)于一個(gè)確定了的排氣管，氣流噪聲的聲功率級(jí)與流速的8次方成正比。為了提花紋輸送帶高產(chǎn)品的細(xì)度，人們往往采取減小排氣管直經(jīng)，提高氣流的流速，因此，導(dǎo)致噪聲成倍增高。

　　3 2噪聲產(chǎn)生機(jī)鵝卵石制砂機(jī)理

　　2示出了高速氣流在出料口排氣噪聲產(chǎn)生的機(jī)理。在排氣口附近（排氣管直徑的4 5倍范圍內(nèi)）氣流以聲速前進(jìn)，這段XZS系列旋轉(zhuǎn)篩稱(chēng)之為直流區(qū)，輻射高頻噪聲；在排氣口稍遠(yuǎn)之處（ 5D 15D）為混合區(qū)，氣流在這個(gè)區(qū)域內(nèi)排出的氣體沖擊和剪切附近靜止的空氣，引起氣流擾動(dòng)產(chǎn)生的噪聲最為強(qiáng)烈。在離排氣口更遠(yuǎn)的地方（15D以外）稱(chēng)渦流區(qū)，在渦流區(qū)域的氣流速度逐漸減低，產(chǎn)生的噪聲是低頻的。這種排氣噪聲的聲功率主要與排氣速度、聲原介質(zhì)和排氣管的大小有關(guān)。要減弱這種噪聲，一般采取減壓擴(kuò)容穩(wěn)流的辦法，逐步擴(kuò)大通道的斷面，才能有效地降低高壓排氣噪聲。

　　4 CSQ消聲裝置的消聲原理及消聲效果

　　4 1原理

　　3示出了CSQ消聲裝置的結(jié)構(gòu)，該裝置是由上下錐筒體及中間圓柱筒體組成，在圓柱筒體壁上開(kāi)有多個(gè)出氣出料口，內(nèi)部插入1根或多根多孔管，且上下進(jìn)出料口用法蘭連接，物料連同氣流經(jīng)過(guò)多孔管依次降壓并減速后，再經(jīng)過(guò)外筒壁多孔出料口排出，使粉碎腔內(nèi)與消聲器內(nèi)的氣體與流速逐次降低，以達(dá)到降低噪聲的目的。

　　該裝置主要是利用多孔管分級(jí)擴(kuò)容減壓，使排氣壓力由一次大壓降，改變?yōu)槎嗫捉亓鳎古艢鈮毫Ψ稚⒊扇舾蓚€(gè)小壓降，再經(jīng)多級(jí)擴(kuò)大通氣面積達(dá)到減低氣流速度，使噪聲降低。

　　4 2 CSQ消聲器的效果

　　圓盤(pán)式氣流粉碎機(jī)采用CSQ消聲器與不采用消聲器時(shí)，進(jìn)氣壓力與實(shí)測(cè)噪聲強(qiáng)度（聲壓級(jí)）大小的關(guān)系示于。由圖可以看出，當(dāng)不加消聲器時(shí)，進(jìn)氣壓力在1 2 MPa時(shí)，在排氣出料口附近1 m處實(shí)測(cè)噪聲可達(dá)130 dB（ A） ，加CSQ消聲器時(shí)，在上述相同條件下，實(shí)測(cè)噪聲降至85 dB（A）以下，可見(jiàn)CSQ消聲裝置降低噪聲的效果非常明顯。

　　5影響CSQ消聲裝置消聲效果的因素

　　5 1插入多孔管的孔數(shù)的影響

　　5示出了多孔管壁排氣孔數(shù)（孔徑為10 mm）變化與實(shí)測(cè)噪聲的關(guān)系。圖中結(jié)果表明，排氣孔的數(shù)量越多對(duì)降低噪聲越有利，這是因?yàn)榕艢饪讛?shù)增多時(shí)，氣流穿過(guò)排氣孔時(shí)受阻并產(chǎn)生摩擦的次數(shù)增多，使其振動(dòng)頻率減少，有利于降低噪聲。所以在保證不影響出料及在保證多孔管強(qiáng)度的條件下，多孔管上的排氣孔越多越好。

　　5 2多孔管插入深度的影響

　　多孔管插入外套筒內(nèi)太淺或太深對(duì)氣流的速度有一定的影響，如果插入太淺，氣流經(jīng)過(guò)一次減速后不能立即從外套筒多個(gè)出口排出；如插入太深，超過(guò)了外套筒出料口的深度，噪聲得不到很好降低。所以多孔管插入的深度與外套筒出料口保持某一適當(dāng)?shù)木嚯x時(shí)效果好，這一最佳值與消聲裝置的大小及進(jìn)氣壓力和粉碎物質(zhì)的性質(zhì)與固體粉料的濃度等許多因素有關(guān)，應(yīng)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。

　　5 3外套筒上、下錐體的影響

　　上下錐體是用于改變氣體流速與流場(chǎng)以及振動(dòng)頻率，以達(dá)到降低噪聲的目的。附表示出了上下錐體錐度的改變實(shí)測(cè)噪聲強(qiáng)度的大小。附表中結(jié)果表明，上下錐體錐度變化對(duì)噪聲強(qiáng)度有一定的影響，上錐體的錐度較下錐體要小，下錐體錐度控制在70 90之間。

　　5 4圓柱筒體直徑大小的影響

　　圓柱筒體直徑的大小對(duì)降低噪聲有很大影響。在安裝空間允許的情況下，圓柱筒體的直徑盡量大一點(diǎn)較好，這有利于氣流減速，直徑太小減速效果不太明顯。研究結(jié)果表明，在一般情況下圓柱筒體的直徑較粉碎機(jī)出料口直徑大5 6倍綜合效果較好，因?yàn)檫@既能節(jié)約材料，降低成本，又能達(dá)到理想的消聲效果。

　　5 5圓柱筒體壁上出料口的直徑與數(shù)量的影響

　　圓柱筒體壁上出料口的直徑與數(shù)量對(duì)消聲效果也有一定的影響，其應(yīng)與粉碎機(jī)排氣口的流量、壓力及速度相匹配，其排氣口的直徑與數(shù)量應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定。

　　6結(jié)論

　?。?） CSQ消聲器消聲效果與多孔管的孔徑及數(shù)量有關(guān)，在材料強(qiáng)度允許情況下，數(shù)量越多越好。

　?。?2）多孔管插入外套筒體內(nèi)的深度與距外套筒壁上出料口的距離有一最佳值，該值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。

　?。?3）上下錐度大小及差值對(duì)消聲效果都有一定的影響，通常上錐體的錐度較下錐體錐度小20為好。

　?。?4）圓柱筒體直徑與粉碎機(jī)排料出氣口直徑之比有一最佳值。

　?。?5）圓柱筒體壁上出料出氣口的直徑及數(shù)量與粉碎機(jī)排料出氣口的直徑、流量、流速、氣壓物料特性諸多因素有關(guān)，有一最佳值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。

　　（ 6） CSQ消聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形美觀，加工工藝簡(jiǎn)單粉碎產(chǎn)品排出與清理拆卸都很方便。當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理時(shí)，完全可以降低氣流粉碎過(guò)程中的噪聲，使其達(dá)到國(guó)家規(guī)定的范圍85 dB（ A）以下，而且不影響產(chǎn)品的出料。

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