

空壓機(jī)是很多企業(yè)必備的生產(chǎn)輔助設(shè)備,在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用,但空氣壓縮機(jī)是一種強(qiáng)噪聲設(shè)備,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈噪聲惡化了工作條件和生活環(huán)境。
空壓機(jī)噪聲的特點(diǎn)為:噪聲聲級(jí)高,低頻突出,傳播距離遠(yuǎn),污染范圍大。特別是某些噪聲的頻率與人的內(nèi)臟器官固有頻率相接近,引起共振,使人產(chǎn)生頭暈、惡心、心律過速、高血壓等癥狀,不僅導(dǎo)致人們的工作和生活質(zhì)量下降,而且容易引發(fā)安全事故和人際關(guān)系矛盾。因此,控制空壓機(jī)噪聲不僅是勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)的重要問題,也是事關(guān)企業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的重要問題。
1 空壓機(jī)噪聲聲源的組成及特點(diǎn)
1.1 空壓機(jī)噪聲聲源的組成
空壓機(jī)是一個(gè)多聲源發(fā)聲體,其噪聲主要為進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、機(jī)械噪聲、電磁噪聲。
1.2 空壓機(jī)噪聲的特性
以5L-40/8型、最大轉(zhuǎn)速為600 r/min的空壓機(jī)為例進(jìn)行分析。
1) 進(jìn)氣口噪聲
空壓機(jī)進(jìn)氣口噪聲的基頻f=2n/60(n為空壓機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù))。除了基頻之外,還有2f,3f等諧波,但高頻諧波的聲級(jí)比基頻聲級(jí)要低。圖1為測(cè)得的空壓機(jī)進(jìn)氣口噪聲及頻譜,其基頻f=2n/60=20 Hz,噪聲在100-120 dB(A)之間。
從圖中可看出,進(jìn)氣口噪聲是一種寬頻帶連續(xù)譜,呈低頻特性。聲壓級(jí)由低頻逐漸向高頻降低,即低頻強(qiáng)、頻帶寬,總聲壓級(jí)高。進(jìn)氣噪聲一般隨負(fù)荷的增加而增加,也與進(jìn)氣閥的尺寸、調(diào)速機(jī)構(gòu)和氣門通路結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)?諌簷C(jī)進(jìn)氣口噪聲比其它部件的噪聲要高7-10 dB(A),是空壓機(jī)的主要噪聲源。
2) 排氣口噪聲
排氣噪聲也是一種寬頻帶連續(xù)譜。噪聲頻譜明顯呈中高頻特性,噪聲頻率較復(fù)雜,噪聲在80--90 dB(A)之間。排氣噪聲峰值1KHz較突出,在峰值左側(cè),低頻噪聲聲壓級(jí)較弱,在峰值右側(cè)高頻噪聲聲壓級(jí)較強(qiáng)。排氣噪聲的大小與壓縮氣體的流量、壓力、空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān),流量越大,壓力越高,轉(zhuǎn)速越高,噪聲越大。
3) 機(jī)械性噪聲
由于產(chǎn)生機(jī)械噪聲的主要原因是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡產(chǎn)生的振動(dòng),因此,該噪聲頻率是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的整數(shù)倍,其基頻與進(jìn)氣噪聲基頻相同,頻譜也呈低頻特性。
機(jī)械性噪聲具有隨機(jī)性質(zhì),頻譜窄,頻率相對(duì)固定。機(jī)械噪聲由空壓機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度和零部件的制造精度即機(jī)械性能決定的,并隨空壓機(jī)轉(zhuǎn)速的大小、沖擊的速度、軸承間隙的大小、機(jī)體與基礎(chǔ)的連接狀況變化而變化。
4) 電磁噪聲
電磁噪聲的特點(diǎn)是頻帶寬,聲級(jí)比較穩(wěn)定。
2 空壓機(jī)噪聲控制方法
空壓機(jī)噪聲控制一般采用吸聲、隔聲、消聲3種方法及措施。吸聲是指聲波人射到物體表面時(shí),部分聲能被物體吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量而降低噪聲。隔聲是將噪聲源封閉起來,把噪聲控制在一個(gè)小的空間內(nèi),阻隔聲音的傳播。消聲是將多孔材料按一定方式固定在氣流通道內(nèi)壁中,以達(dá)到削弱空氣動(dòng)力性噪聲的目的。在實(shí)際工作中,可根據(jù)噪聲源類型采取一種或幾種措施同時(shí)進(jìn)行控制。根據(jù)噪聲源頻率的特點(diǎn)及噪聲控制要求和現(xiàn)場(chǎng)條件,空壓機(jī)各部分噪聲治理可采取以下實(shí)施。
2.1 進(jìn)氣口噪聲控制
控制空壓機(jī)的進(jìn)氣噪聲,一般可采取安裝消聲器的方法。固定式空壓機(jī)通常安裝在室內(nèi)地面,但空壓機(jī)的進(jìn)氣口有的在室內(nèi)有的在室外?諌簷C(jī)進(jìn)氣口在室內(nèi)時(shí),應(yīng)將進(jìn)氣口的噪聲降到稍低于機(jī)體的噪聲,進(jìn)氣消聲器的消聲量應(yīng)在 15 dB(A)左右;空壓機(jī)進(jìn)氣口在室外時(shí),應(yīng)根據(jù)機(jī)房周圍的環(huán)境條件,將空壓機(jī)進(jìn)氣口噪聲降低到環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求,消聲器的消聲量一般應(yīng)在 20 dB (A)以上。有些空壓機(jī)的進(jìn)氣口裝有空氣濾清器,空氣濾清器對(duì)進(jìn)氣口氣流噪聲有一定衰減,但不能滿足降噪要求,故仍需要增加消聲裝置。一般可利用濾清器鋼架設(shè)置消聲百頁進(jìn)行消聲,百頁采用豎向,有利于防塵。
2.2 排氣口噪聲控制
排氣壓力高、流量大的空壓機(jī)因產(chǎn)生的排氣噪聲較高,在排氣系統(tǒng)需要設(shè)置專用的消聲器進(jìn)行控制。排氣口消聲器要求消聲量大,消聲頻段寬,具有減壓擴(kuò)容,減小排氣放空的壓力落差的作用,以降低排氣放空噪聲。消聲器有下列幾種類型:管式消聲器、彎頭式消聲器、小室式消聲器式、圓盤式消聲器。
2.3 本體噪聲控制
控制空壓機(jī)的機(jī)體噪聲、電動(dòng)機(jī)噪聲,常用考慮采用隔聲加吸聲的控制技術(shù)。措施是給壓縮機(jī)加裝隔聲罩或制隔聲間,以阻止噪聲的傳播。這是因?yàn)閮H用消聲措施無法控制輻射噪聲和機(jī)電噪聲。在空壓機(jī)進(jìn)氣口噪聲下降10--20 dB以后,機(jī)殼的輻射噪聲將變?yōu)橹饕曉。?duì)于小型移動(dòng)式空壓機(jī)常采用隔聲罩的控制措施;對(duì)于大型或多臺(tái)數(shù)空壓機(jī)可在機(jī)房及操作間制作隔聲間。為了提高隔聲罩的隔聲效果,通常在其內(nèi)附設(shè)吸聲層。如果隔聲罩內(nèi)沒有吸聲材料,那么,噪聲源通過鋼板連續(xù)反射而不被吸收,罩內(nèi)將形成一個(gè)混響場(chǎng),導(dǎo)致罩內(nèi)聲級(jí)增大。材料的吸聲系數(shù)越大,它的吸聲能力就越好,吸聲系數(shù)隨頻率、厚度以及密度而變化。
隔聲罩、隔聲間要考慮散熱問題,通常在隔聲體上設(shè)置進(jìn)氣消聲器和排氣消聲器。隔聲設(shè)備要考慮維修的方便性,設(shè)置隔聲門和觀察窗,方便拆卸,并且注意在裝后保證接縫處嚴(yán)密。隔聲門、隔聲窗、進(jìn)氣消聲器與罩體保持隔聲量匹配相近。為提高隔聲罩降噪效果,隔聲罩的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足:隔聲罩板要選擇具有足夠隔聲量的材料制成,如金屬板;處理好門、窗、洞口等隔聲薄弱環(huán)節(jié);內(nèi)壁做強(qiáng)吸聲處理,選擇合適的吸聲材料。
貯氣罐噪聲的消除通常用懸掛吸聲體的辦法。當(dāng)壓縮空氣進(jìn)人罐內(nèi)時(shí),在罐內(nèi)的吸聲體吸收聲能,從而達(dá)到降噪效果。降低排氣管道噪聲,采用管道包扎的辦法或?qū)⒐艿缆裨诘叵?隔聲包扎獲得了近20 dB(A)的降噪量。
2.4 控制機(jī)體的振動(dòng)
控制空壓機(jī)噪聲就必須控制振動(dòng)?諌簷C(jī)的振動(dòng)主要通過基礎(chǔ)和管道系統(tǒng)向外傳遞。振動(dòng)的控制主要是采取隔振控制。主要措施如下:
①使用隔振器。隔振器把空氣壓縮機(jī)與基礎(chǔ)之間形成彈性聯(lián)結(jié),減少振幅實(shí)現(xiàn)隔振,這是隔振的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
②采用隔振縫懸浮基礎(chǔ)。隔振縫懸浮地基切斷空壓機(jī)振動(dòng)向土壤傳遞的途徑。隔振縫寬150-200 mm,充干砂,在基礎(chǔ)下面鋪干砂和工業(yè)氈,氈厚20-40 mm,
③采用隔振溝。有些情況可采取地面挖溝,用以切斷沿地面?zhèn)鞑ケ砻娌橹鞯恼駝?dòng)。
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