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

　　研究及生產(chǎn)實踐都表明，氣流速度越高，所獲得的產(chǎn)品越細。當要獲得超細產(chǎn)品時，氣流的速度必須超音速。為了獲得更細的產(chǎn)品，人們已經(jīng)將氣流的速度提高到2 5個馬赫數(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，尤其是對于直接排料接料的圓盤式氣流粉碎機，當氣流速度超過3個馬赫數(shù)時，出料口附近刮板輸送機的噪聲實際值達130 dB（ A）以上，嚴重地影響了操作人員的身心健康，使聽力衰退、心慌，而且這種聽力損傷是不能恢復的。噪聲使人精力不能集中，注意力分散，往往易導致事故發(fā)生。

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

　　本研究采取逐級放大消聲原理，采用一種CSQ消聲裝置，將氣流速度為3 5個馬赫數(shù)時所產(chǎn)生的噪聲從130 dB（ A）降低到85 dB第三代制砂機（A）以下，而且結構簡單，拆卸方便，出料方便，尤其適用于圓盤式氣流粉碎機。

　　2國內(nèi)外氣流座式圓盤給料機粉碎消聲狀況

　　自70年代以來，國內(nèi)外對各類消聲器進行了大量的研究，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、壓縮機等的排氣口消聲。然而直接用于氣流粉碎機排氣口的消聲裝置目前還未見報導。這主要是由于氣流粉碎機本身結構特殊，即排氣口同時用于高壓氣體的排出和超細粉體產(chǎn)品的排出，因此要求消聲器的設計既能降低對輥機噪聲又不影響出料，這對消聲器的結構設計提出了十分嚴格的要求。國內(nèi)外的研究者為了降低氣流粉碎機噪聲，通常在出料口處接多級旋風分離器和大的除塵設備以及抽風機等輔助設備，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氣流粉碎過程中噪聲的產(chǎn)生及影響因素

　　3 1圓盤式氣流粉碎機噪聲腭式破碎機產(chǎn)生的因素

　　圓盤式氣流粉碎機主要由上下蓋板及環(huán)形壁組成，壁上有6 24個粉碎主氣噴口，且主氣噴口設計成拉瓦爾形狀，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、剪切而振動傳感器粉碎。圓盤式氣流粉碎機的結構見1.

　　從1可以看出，高速氣流從下料口噴出，與周圍切向進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，從而產(chǎn)生聲級很高的噪聲，形成排氣出料噴流噪聲。此類噪聲是連續(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，可用下式進行估算：

　　W = K1（ P - PB）8P 自動輸送系統(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，對于一個確定了的排氣管，氣流噪聲的聲功率級與流速的8次方成正比。為了提花紋輸送帶高產(chǎn)品的細度，人們往往采取減小排氣管直經(jīng)，提高氣流的流速，因此，導致噪聲成倍增高。

　　3 2噪聲產(chǎn)生機鵝卵石制砂機理

　　2示出了高速氣流在出料口排氣噪聲產(chǎn)生的機理。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，這段XZS系列旋轉篩稱之為直流區(qū)，輻射高頻噪聲；在排氣口稍遠之處（ 5D 15D）為混合區(qū)，氣流在這個區(qū)域內(nèi)排出的氣體沖擊和剪切附近靜止的空氣，引起氣流擾動產(chǎn)生的噪聲最為強烈。在離排氣口更遠的地方（15D以外）稱渦流區(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。要減弱這種噪聲，一般采取減壓擴容穩(wěn)流的辦法，逐步擴大通道的斷面，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消聲裝置的結構，該裝置是由上下錐筒體及中間圓柱筒體組成，在圓柱筒體壁上開有多個出氣出料口，內(nèi)部插入1根或多根多孔管，且上下進出料口用法蘭連接，物料連同氣流經(jīng)過多孔管依次降壓并減速后，再經(jīng)過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，以達到降低噪聲的目的。

　　該裝置主要是利用多孔管分級擴容減壓，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€小壓降，再經(jīng)多級擴大通氣面積達到減低氣流速度，使噪聲降低。

　　4 2 CSQ消聲器的效果

　　圓盤式氣流粉碎機采用CSQ消聲器與不采用消聲器時，進氣壓力與實測噪聲強度（聲壓級）大小的關系示于。由圖可以看出，當不加消聲器時，進氣壓力在1 2 MPa時，在排氣出料口附近1 m處實測噪聲可達130 dB（ A） ，加CSQ消聲器時，在上述相同條件下，實測噪聲降至85 dB（A）以下，可見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）變化與實測噪聲的關系。圖中結果表明，排氣孔的數(shù)量越多對降低噪聲越有利，這是因為排氣孔數(shù)增多時，氣流穿過排氣孔時受阻并產(chǎn)生摩擦的次數(shù)增多，使其振動頻率減少，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)太淺或太深對氣流的速度有一定的影響，如果插入太淺，氣流經(jīng)過一次減速后不能立即從外套筒多個出口排出；如插入太深，超過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?shù)木嚯x時效果好，這一最佳值與消聲裝置的大小及進氣壓力和粉碎物質(zhì)的性質(zhì)與固體粉料的濃度等許多因素有關，應是通過實驗確定。

　　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以及振動頻率，以達到降低噪聲的目的。附表示出了上下錐體錐度的改變實測噪聲強度的大小。附表中結果表明，上下錐體錐度變化對噪聲強度有一定的影響，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。研究結果表明，在一般情況下圓柱筒體的直徑較粉碎機出料口直徑大5 6倍綜合效果較好，因為這既能節(jié)約材料，降低成本，又能達到理想的消聲效果。

　　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)量對消聲效果也有一定的影響，其應與粉碎機排氣口的流量、壓力及速度相匹配，其排氣口的直徑與數(shù)量應由實驗確定。

　　6結論

　　（1） CSQ消聲器消聲效果與多孔管的孔徑及數(shù)量有關，在材料強度允許情況下，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，該值可通過實驗確定。

　?。?3）上下錐度大小及差值對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)量與粉碎機排料出氣口的直徑、流量、流速、氣壓物料特性諸多因素有關，有一最佳值可通過實驗確定。

　　（ 6） CSQ消聲器結構簡單，外形美觀，加工工藝簡單粉碎產(chǎn)品排出與清理拆卸都很方便。當結構設計合理時，完全可以降低氣流粉碎過程中的噪聲，使其達到國家規(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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