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空气压缩机噪声的控制
时间:2013-04-16 10:54
空气压缩机站噪声控制 (noise control of air compressor station)
使空气压缩机站的设备在运行时产生的噪声保持在一允许范围内的过程,是冶金工业噪声控制的重要组成部分。
螺杆压缩机站的主要设备是压缩机及其传动电动机。运行时产生的噪声强度随压缩机负荷的增加而增强,一般约在90~110dB(A),并以低频为主,频谱峰值绝大部分集中在63、125和250Hz三个倍频程,衰减慢,传播距离远,如夜间影响范围可达数百米,对操作工人和周围环境干扰很大。此外,空气压缩机振动危害也较大,是各应用单位进行噪声与振动控制的重要目标之一。
噪声源   冶金工厂中广泛采用的是活塞式(往复式)压缩机和离心式压缩机,其它类型应用较少。其中,螺杆压缩机产生的气体压力较低,噪声状况与鼓风机类似(见高炉鼓风机站噪声控制);活塞式压缩机产生的气体压力较高,其压缩机站的主要噪声源有:(1)进气噪声。压缩机运行时,设在进气管与压缩机气缸间的吸气阀不断地打开、闭合,使气体间歇地被吸入气缸,在进气管内形成压力脉动气流,因而从进气口辐射出噪声。进气噪声的基频取决于压缩机的转速。活塞式压缩机的转速较低,约在300~900r/min,故进气噪声呈典型的低频特性。实测证明,进气噪声较机组其它部位辐射的噪声约高出5~10dB(A),是压缩机组辐射噪声的主要部位。一般可达95dB(A),有的高达100~115dB(A)。(2)压缩机本体的机械噪声。包括传动机构的往复运动引起的撞击声;活塞在气缸内作往复运动的摩擦声;气缸中气体压力的急剧变化引起气缸止回阀片对阀座的冲击声。当弓l起的机械振动频率与其固有频率一致时,噪声更大。一般中国产活塞式空压机的本机噪声约在85~95dB(A)之间。(3)电机噪声。包括由于转子的动平衡不良引起的旋转噪声、定子与转子问交变的电磁引力、磁致伸缩引起的电磁噪声,以及冷却风扇的气流噪声等。其噪声级一般在80~90dB(A)之间。(4)贮气罐噪声。压缩机的活塞在气缸里作往复运动,完成空气压缩过程,每完成一个吸气压缩一排气的循环过程,除吸气阀开启与关闭一次外,设在气缸与排气管间的排气阀也开启和关闭一次,开启时经排气管向贮气罐排人气体,由于是不停地间歇地完成上述循环,因而在管道内形成脉动气流,贮气罐里的压缩气体在排注气流的激励下也会发生振动,均产生较强的低频噪声,并通过排气管壁和贮气罐的壳体向周围辐射。(6)隔振处理。对机组基座进行隔振处理,压缩机的进出管道与电缆线都采用柔性连接。
由于空压机噪声的低频特别突出,所以对其造成的危害与治理目标不能单从A声级这一个评价量来衡量,宜测量线性声级或C声级,当其强度高时(100dB左右),对人影响就很大。特别是低频声频率与人体某些器官的固有频率接近时,会使人感到心慌,头晕,胸腔与腹腔受压等,须引起重视。可参考有关噪声控制设计标准,控制低频声在适当的强度范围。
对空气压缩机站可采取的噪声控制措施可参考下表。
空压站可采取的各种控制措施
序号 措施内容 安装位置 目    的 难易程度 备  注  
l 合理的总图布置及工艺设计   使总体布局合理 极为重要  
2 进气消声 进气口 降低进气噪声 重要  
3 排气消声 排气管道中及储气罐中 降低排气噪声及气罐噪声 重要  
4 排放口消声 排放口或排污口 降低排气噪声 重要  
5 储气罐吸声 储气罐中 降低气罐共鸣声    
6 站房内吸声 站房顶部 降低站房内混响声      
7 隔声观察值班室 站房内 保护操作人员   重要  
8 机组隔振 机组基础上 减少振动传播 较难    
9 门窗的改造 站房建筑结构 减少空气声传播   在有环境噪声要求中实施  
10 通风系统消声 通风系统中 减少空气声传播      
11 其它 冷却塔管道系统        

1 空气压缩机噪声源分析 
空气压缩机是一种强噪声设备,对环境污染严重。济南钢铁集团氧气厂(简称济钢氧气厂)在室外安装了1台DH90-1型离心式空气压缩机,距其2m远处测得的噪声高达114.5dB(A)。 
空压机机噪声包括空气动力性噪声、机械噪声、电磁噪声。辐射噪声的部位分为:空气压缩机机体噪声源;电动机噪声源;进气管道噪声源;进气口噪声源;排气管道噪声源;排气放空口噪声源。利用近场法测量了各部位的噪声频谱,表明该型空气压缩机噪声呈中高频特性。 
2 空气压缩机隔声罩的设计 
控制空气压缩机机体噪声和电动机噪声的最合理措施是为空气压缩机加隔声罩。隔声罩降噪效果用插入损失IL表示,通过下式计算: 
IL=10lg(1+α10 0.1TL) dB (1) 
式中 α—内饰吸声材料的吸声系数; 
TL—罩壁的平均隔声量,TL=10lg∑Si/(∑Si10 -0.1TLi),dB; 
Si—组成罩壁的第i个构件的面积,m2; 
TLi—该构件的隔声量,dB。 
为保证隔声罩降噪效果,应注意:(1)罩壁材料应有足够的隔声量。本工程采用多层复声结构,设计隔声量30dB(A);(2)处理好门、窗、洞口等隔声薄弱的部分。本工程必须开设门、采光窗,设计隔声量30dB(A);通风口安装消声器,消声器减噪量设计值为25dB(A)。(3)内壁做强吸声处理。本工程使用50mm厚离心玻璃棉毡做吸声材料,其高频吸声性能优良,与所需控制的噪声频率特性相符。为了增加低频吸声,吸声材料后留50mm厚空气层。 
3 空气压缩机进气口消声设计 
空气压缩机进气口设有空气滤清器,对进气口气流噪声虽有一定的衰弱,但还不能满足降噪要求。在离进气口滤清器1m处,测得的噪声达96.2 dB(A)。根据现有条件,利用滤清器钢架设置消声百页。为防锈,消声百页用铝合金板制作,板穿孔率控制在12%;采用竖向百页,以便防尘;消声百叶吸声材料用离心玻璃棉,其吸声性能好且为憎水材料,适于用在室外,百叶横截面设计为流线型,以降低通风阻损。经测定,消声百页获得了12dB(A)降噪量。 
常州龙力机械有限公司,用户提供空气压缩机、螺杆压缩机、变频空压机、无油空压机、涡旋式空压机、双螺杆空压机等一系列空压机厂家。



 
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