空压机噪声4大空压机噪声控制方法和空压机噪声源的4个组成部分及3大特性
空压机噪声声源的组成空压机是一个多声源发声体，其噪声主要为进气噪声、排气噪声、机械噪声、电磁噪声。进气噪声进气口间歇吸入空气，产生压力脉动而传送到空气中形成空气动力噪声。随着空压机气缸进气阀门的间断开启，气流在间断吸入气缸的时候，在进气口附近产生压力波动，以声波的形式从进气口辐射出来，从而产生进气噪声。空压机噪声级噪声控制方法空压机噪声排气噪声气体从气缸阀门间断地排出时，气流产生扰动所形成的噪声。空压机产生的高压气体通过管路进入储气罐，随着排气量的变化产生压力脉动，使管路产生振动，储气罐产生巨大声响，形成噪声；压缩气体通过阀的小孔时，以声速喷射，冲击阀门出口处或阀门接管出口处。形成阀门噪声。阀门噪声的大小与阀门的形状、尺寸及压缩空气压力和流量有关；空压机放空时，由于压缩空气压力突变，体积急剧膨胀并以很高的流速进入大气，从而在管道的出口处产生强烈的涡流噪声，这种噪声虽然是间断性出现的，但由于其频率和声级都比较高，而且，排气口往往都在室外，所以对周围的环境影响很大。机械噪声机械性噪声主要由摩擦、磨损以及机构间的力传递不均匀产生的。空压机运行时很多部件快速旋转和往复运动，产生摩擦、冲击，引起机件振动而产生的噪声。主要有活塞往复运动与气缸壁摩擦，使气缸壁以固有频率强烈振动；曲杆、连杆、十字头等部件在运动时也发生摩擦撞击；转子及其装配件的不平衡、转子啮合、转子转速波动引起的冲击噪声；开启式螺杆压缩机的电动机与联轴器不对中引起的振动与噪声；轴承振动与噪声；机体外部包括机壳、支承结构、底座的振动与噪声；油分离器、蒸发器、冷却系统的振动与噪声；还包括电动机运转时轴承的噪声、转子不平衡引起的机壳振动发出的噪声；在滑动轴承中会产生滑动黏滞作用，其会激励压缩机的其他部件产生高频振动。电磁噪声由驱动电机的磁场脉动引起的噪声。空压机驱动机为同步电机，电动机运转时，定子和转子之间基波磁通和高次谐波磁通沿径向进入气隙，在定子和转子上产生径向力，由此而引起径向的振动和噪声。此外，产生的切向力矩和轴向力也引起切向和轴向的振动噪声，电机的冷却风扇还引起气流噪声。 空压机噪声的特性以5L-40／8型、最大转速为600r／min的空压机为例进行分析。进气口噪声空压机进气口噪声的基频f=2n／60(为空压机每分钟的转数)。除了基频之外，还有2厂、3厂等谐波，但高频谐波的声级比基频声级要低。图1为测得的空压机进气口噪声及频谱，其基频2n／60=20Hz，噪声在100～120dB(A)之间。进气口噪声是一种宽频带连续谱，呈低频特性。声压级由低频逐渐向高频降低，即低频强、频带宽，总声压级高。进气噪声一般随负荷的增加而增加，也与进气阀的尺寸、调速机构和气门通路结构等因素有关。空压机进气口噪声比其他部件的噪声要高7～10dB(A)，是空压机的主要噪声源。排气口噪声排气噪声也是一种宽频带连续谱。从图中可以看出，噪声频谱明显呈中高频特性，噪声频率较复杂，噪声在80~90dB(A)之间。从如图1可见，排气噪声峰值1kHz较突出，在峰值左侧，低频噪声声压级较弱，在峰值右侧高频噪声声压级较强。排气噪声的大JJ＼与压缩气体的流量、压力、空压机的转速有关，流量越大，压力越高，转速越高，噪声越大。机械性噪声由于产生机械噪声的主要原因是转子系统不平衡产生的振动，因此，该噪声频率是转子转动频率的整数倍，其基频与进气噪声基频相同，频谱也呈低频特性。如表1为测得的机械噪声及频谱，噪声一般在90～110dB(A)左右。空压机噪声控制方法橡胶厂空气压缩机发出的噪声主要来自进气噪声，驱动机和机体辐射噪声，排气、管道和贮气罐噪声，排气放空和阀门噪声。空压机噪声严重污染了生产工作环境，必须加以控制与治理。在工程实际应用中，空压机噪声控制一般采取三种途径：对噪声源的控制；在噪声传播途径上降低噪声，在声场接受点采取防护措施。目前，对空压机噪声的控制广泛采用隔声、吸声、安装消声器以及隔振、减振等措施，从而有效降低了压缩机的噪声污染。橡胶企业空压机噪声产生的原因是多方面和复杂的，各有特点，治理必须结合频谱特性，采取不同的措施。采用噪声综合治理的方法，虽然投资大，但降噪效果好，易于达到要求。随着空压机技术和降噪方法研究的不断深入，空压机将在橡胶生产中得到更加广泛的应用和发挥更大的作用。空压机噪声控制一般采用吸声、隔声、消声三种方法及措施。吸声是指声波入射到物体表面时，部分声能被物体吸收转化为其他形式的能量而降低噪声。隔声是将噪声源封闭起来，把噪声控制在一个小的空间内，阻隔声音的传播。消声是将多孔材料按一定方式固定在气流通道内壁中，以达到削弱空气动力性噪声的目的。目前，国内外空压机消声器的结构形式有六种：抗性消声器、阻抗复合消声器、微穿孔板消声器、抗性微穿孔板复合消声器、文丘里消声器和组行消声器。在实际工作中，可根据噪声源类型采取一种或几种措施同时进行控制。根据噪声源频率的特点及噪声控制要求和现场条件，空压机各部分噪声治理可采取以下实施。进气口噪声控制控制空压机的进气噪声，一般可采取安装消声器的方法。由于空压机进气口的噪声为低频特性，峰值出现在31．5、63、125Hz三个频带上，200Hz以下声能占98％～99％，200Hz以上仅占1％～2％，630Hz以上中高频噪声只占总声能的0．2％左右。根据对进气口噪声测得的频率分析知，宜采用抗性消声器。抗性消声器是通过管道内声学特征的突变处j-5部分声波反射回声源方向，达到消声目的的消声器。其消声性能是低频、低中频的宽频带。主要适用于降低低频及低中频段的噪声。其形式有：膨胀式、共振式、扩张室式、微穿孔板式、干涉式等。固定式空压机通常安装在室内地面，但空压机的进气口有的在室内有的在室外。空压机进气口在室内时，应将进气口的噪声降到稍低于机体的噪声，进气消声器的消声量应在15dB(A)左右；空压机进气口在室外时，应根据机房周围的环境条件，将空压机进气口噪声降低到环境噪声标准的要求，消声器的消声量一般应在20dB(A)以上。为了保证消音器的消音效果，进气消声器一般应采用无纤维、无泡沫塑料等疏松材料的抗性消声器，抗性微穿孔板复合消声器或微穿孔板消声器等，而不宜采用纤维或泡沫塑料等疏松材料作吸声材料的阻性消声器。因为纤维材料的护面层，在空压机进气脉动气流的作用下很容易损坏，使纤维逸出、泡沫塑料老化成为粉状，逸出的纤维或粉状材料进入空气压缩机的气缸，易损坏气缸壁，使机器发生故障，不能正常运行。空压机进气抗性消声器是在进气口的一段管路壁上开一些均匀小孔，并在这段管路上外接其直径3～4倍的闭合空腔。小孔中空心气柱与空腔构成共振动系统，在共振频率下，空气柱振动速度很大，克服摩擦阻力消耗较大的声能，形成一个抗性共振，有较好的降噪声效果。有些空压机的进气口装有空气滤清器，空气滤清器对进气口气流噪声有一定衰减，但不能满足降噪要求，故仍需要增加消声装置。一般可利用滤清器钢架设置消声百页进行消声，消声百页用铝合金板制作，主要为了防锈；百页采用竖向，有利于防尘；消声百页中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。排气口噪声控制排气压力高、流量大的空压机因产生的排气噪声较高，在排气系统需要设置专用的消声器进行控制。排气口消声器要求消声量大，消声频段宽，具有减压扩容，减小排气放空的压力落差的作用，以降低排气放空噪声。对于流量小于20m／min空压机，噪声不高且主要为高频，一般可采用阻性消声器。消声阻性消声器的优点是能在较宽的中高频范围内消声，特别对高频声波有突出的消声作用。阻性消声器是利用气流管道内不同结构形式的多孔吸声材料(常称阻性材料)吸收声能，降低噪声的消声器，是各类消声器中形式最多、应用最广的一种消声器，且具有较宽的消声频率范围，在中、高频率段消声性能尤为显著，声波进入消声器时，大部分声能被吸收，起到消声作用。阻性消声器有下列几种类型：管式消声器、弯头式消声器、小室式消声器式、圆盘式消声器。但对于排气压力高和流量大的空压机，由于噪声声压级较大，既有中低频噪声又有高频噪声，仅靠阻性消声器效果是不理想的。复合消声器是解决问题的有效途径，复合式消声器的形式有：阻抗复合式，阻性及共振复合式，抗性及微穿孔板复合式等。阻抗复合消声器综合前几种优点，由于阻性消声器虽有优良的中高频消声性能，而低频消声性能则较差，且难以提高，而扩张式及共振式消声器则相反，在低中频具有较好的消声性能，高频消声效果一般都较差。若将阻性与抗性两种消声原理合成一种消声器，就可在较宽的频率范围内得到满意的消声效果。这种消声器有共振腔、扩张室、穿孔屏等声学滤波元件又有孔吸声材料，对不同频率的噪声均有消声作用。噪声控制噪声与振动控制 噪声测量方法空压机控制原理本体噪声控制控制空压机的机体噪声、电动机噪声，常用考虑采用隔声加吸声的控制技术。措施是给压缩机加装隔声罩或制隔声间，以阻止噪声的传播。这是因为仅用消声措施无法控制辐射噪声和机电噪声。在空压机进气口噪声下降10～20dB以后，机壳的辐射噪声将变为主要声源。对于小型移动式空压机常采用隔声罩的控制措施；对于大型或多台数空压机可在机房及操作间制作隔声间。为了提高隔声罩的隔声效果，通常在其内附设吸声层。如果隔声罩内没有吸声材料，那／厶，噪声源通过钢板连续反射而不被吸收，罩内将形成一个混口向场，导致罩内声级增大。材料的吸声系数越大，它的吸声能力就越好，吸声系数随频率、厚度以及密度而变化。控制机体的振动控制空压机噪声就必须控制振动。空压机的振动主要通过基础和管道系统向外传递。振动的控制主要是采取隔振控制。主要措施如下：(1)使用隔振器。隔振器把空气压缩机与基础之间形成弹性联结，减少振幅实现隔振，这是隔振的最关键的环节。(2)采用隔振缝悬浮基础。隔振缝悬浮地基切断空压机振动向土壤传递的途径。隔振缝宽150～200mm，充干砂，在基础下面铺干砂和工业毡，毡厚20~40mm。(3)采用隔振沟。有些情况可采取地面挖沟，用以切断沿地面传播表面波为主的振动。
