Установка вентиляторов. 
Борьба с шумом и вибрацией

При установке вентиляторов необходимо выполнить определённые требования, общие для разных типов этих машин. Перед установкой необходимо проверить соответствие намеченных к установке вентиляторов и электродвигателей данным проекта. Особое внимание следует обратить направлению вращения рабочих колёс, обеспечить требуемые зазоры между вращающимися и неподвижными деталями, проверить состояние подшипников (отсутствие повреждений, грязи, наличие смазки).

Наиболее прост монтаж электровентиляторов (конструктивное исполнение 1, см. лекцию 9). При установке вентиляторов других конструктивных исполнений очень важно тщательно центрировать геометрические оси валов вентилятора и электродвигателя, если они соединяются с помощью муфт. При наличии ременной передачи необходимо тщательно контролировать установку шкивов вентилятора и двигателя в одной плоскости, степень натяжения ремней, их целостность.

Валы у радиальных вентиляторов должны быть строго горизонтальны, валы крышных вентиляторов — строго вертикальны.

Корпуса электродвигателей должны быть заземлены, соединительные муфты и ременные передачи — ограждены. Всасывающие и выхлопные отверстия вентиляторов, не присоединённые к воздуховодам, должны быть защищены сетками.

Показателем хорошего качества монтажа вентилятора является сведение к минимуму вибраций. Вибрации — это колебательные движения элементов конструкций под действием периодических возмущающих сил. Расстояние между крайними положениями колеблющихся элементов называют вибросмещением. Скорость движения точек вибрирующих тел меняется по гармоническому закону. Среднеквадратическое значение скорости нормируется для вентиляторов (v6.7 мм/с).

Если монтаж выполнен правильно, то причиной вибраций является неуравновешенность вращающихся масс из-за неравномерности распределения материала по окружности рабочего колеса (из-за неравномерности сварных швов, наличия раковин, неравномерного износа лопаток и т. д.). Если колесо узкое, то центробежные силы, вызванные неуравновешенностью Р, можно считать расположенными в одной плоскости (рис. 11.1). В случае широких колёс (ширина колеса более 30% его наружного диаметра) может появиться пара сил (центробежных), периодически изменяющих своё направление (с каждым оборотом), и поэтому тоже вызывающая вибрации. Это так называемая динамическая неуравновешенность (в отличие от статической).

В случае статической неуравновешенности, для её устранения применяют статическую балансировку. Для этого закреплённое на валу рабочее колесо помещают на балансировочные призмы (рис. 11.2), установленные строго горизонтально. При этом рабочее колесо будет стремиться занять положение, при котором центр неуравновешенных масс находится в крайнем нижнем положении. Уравновешивающий груз, величина которого определяется экспериментально (путём нескольких попыток), должен устанавливаться в верхнем положении и, в конце концов, надёжно привариваться к задней поверхности рабочего колеса.

Динамическая неуравновешенность при невращающемся роторе (рабочем колесе) никак не проявляется. Поэтому заводы-изготовители должны проводить динамическую балансировку всех вентиляторов. Она выполняется на специальных станках при вращении ротора на гибких опорах.

Таким образом, борьба с вибрациями начинается с балансировки рабочих колёс. Другим путём снижения вибраций вентилятора является установка их на виброизолирующих основаниях. В простейших случаях могут применяться резиновые прокладки. Однако, более эффективны специальные пружинные виброизоляторы, которые могут поставляться комплектно с вентиляторами заводами-изготовителями.

С целью уменьшения передачи вибраций от нагнетателя по воздуховодам, последние необходимо подсоединять к вентилятору с помощью мягких (гибких) вставок, которые представляют собой манжеты из прорезиненой ткани или брезента длиной 150−200 мм.

Как виброизоляторы, так и гибкие вставки не влияют на величину вибрации нагнетателя, они служат лишь для её локализации, т. е. не дают ей распространяться от нагнетателя (где она зарождается) на строительные конструкции, на которых устанавливается нагнетатель, и на систему воздуховодов (трубопроводов).

Вибрации элементов конструкции вентиляторов являются одним из источников шума, создаваемого этими машинами. Шум определяют как звуки, воспринимаемые человеком негативно и наносящие вред здоровью. Шум вентиляторов, вызванный вибрациями, называют механическим шумом (сюда же следует отнести шум от подшипников электродвигателя и рабочего колеса). Поэтому основным способом борьбы с механическим шумом является снижение вибраций вентилятора.

Другая важнейшая составляющая шума вентилятора — шум аэродинамического происхождения. Вообще шумы — это всякие нежелательные звуки, раздражающе действующих на человека. Количественно звук определяется звуковым давлением, но при нормировании шума и в расчётах по шумоглушению используется относительная величина — уровень шума в дБ (децибелах). Также измеряется и уровень звуковой мощности. В общем случае шум — совокупность звуков различной частоты. Максимальный уровень шума имеет место на основной частоте:

f=nz/60, Гц;

где n — скорость вращения, об/мин, z — число лопаток рабочего колеса.

Шумовой характеристикой вентилятора называют обычно совокупность значений уровней звуковой мощности аэродинамического шума в октавных частотных полосах (т.е. при частотах 65, 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц (спектр шума)), а также зависимость уровня звуковой мощности от расхода.

Для большинства нагнетателей минимум уровня аэродинамического шума соответствует номинальному режиму работы нагнетателя (или находится вблизи него).