【正文】 第五章 螺桿壓縮機振動噪聲控制系統(tǒng)的效果分析 以下將以東北制藥 總廠安裝的兩臺氨制冷開啟式螺桿壓縮機為研究對象，分析采用隔聲系統(tǒng)后的降噪效果。其電機額定功率900KW，螺桿壓縮機轉(zhuǎn)速為2960r/min，陰陽轉(zhuǎn)子比為7:4。機組由油分離器、油冷卻器、螺桿壓縮機、電動機、聯(lián)軸器、油泵和儀表臺組成，各部分由管道相連。在螺桿壓縮機周圍分布 8個測點，測量數(shù)據(jù)采用A計權(quán)。 測點布置圖在機器滿負荷運行的條件下，在各測點分別測量距離機器 測點為1米平均聲壓級，并采集噪聲信號。表51各測點的噪聲測量值測點12345678噪聲值（）106107104102101105102105對采集到的噪聲信 號進行頻譜分析，頻譜圖如下：通過頻譜可以看出機組噪聲有明顯的寬 頻特征，中低頻較為突 出，其中200Hz聲壓級已經(jīng)達 到120dB，400Hz和1000dB聲壓級也很高。 噪聲控制機房中兩臺機組間 隔兩米，場地管道復雜，為不影響操 作、維修，對兩臺機組進行 綜合處理，在設(shè)計隔聲罩 時將兩臺壓縮機設(shè)計 放在同一隔聲罩 內(nèi)，這樣既擴大 了隔聲罩的空間尺寸，利于噪 聲治理，采用隔聲罩降低 機房噪聲，針對噪聲的寬頻特征，采用寬 頻帶阻抗復合吸聲結(jié)構(gòu)。穿孔板對中低頻的吸收效 果很好，并且采用亥 姆霍茲共振結(jié)構(gòu)，可以有 效地提高某一特定頻 帶的吸收系數(shù)。根據(jù)頻譜顯示的噪聲特征，需要 提高1000Hz的吸聲系數(shù)。通過控 制孔徑和穿孔率，將亥姆霍茲共振 結(jié)構(gòu)的共振頻率控制在1000Hz。確定 孔徑，穿孔率以及 背后留有的 空隙。在穿孔板 背后 填充玻璃棉，緊貼穿孔板，外部加 金屬阻 尼板起隔聲 和保護作用。螺桿壓縮機在運轉(zhuǎn)過 程中產(chǎn)生大量的熱量,當隔聲 罩將設(shè)備罩 起來后必須及時 排熱, 以免過熱 升溫。通風散熱的基 本 要求是 既能保 證良好的通風散熱, 又能有效 地減少通風散熱孔 的漏聲。在兩臺壓縮 機頂 部均安裝軸流風機，螺桿 壓縮機所需 的 散熱量按下式計算: （51） 式中，Q為設(shè) 備散熱所需 通風量,m3/h；N為設(shè)備 的功率, KW；a為 散熱系數(shù),～ 選 ??；為隔聲 罩內(nèi)、外空氣溫度 差；R為 空氣容 重, 常溫下取1. 2kg/m3。一臺壓縮機散 熱所需通風量： （51）求出機組所 需換氣量Q后, 考慮到風管 口的壓 降作用,在工程 中 選用兩臺通風量為10000 m3/h的軸流風機。由于安裝 風機, 通風散熱 孔比較大, 為解決通風 散熱 孔的漏聲問題, 分別在進風口和出風口安裝阻 性消聲器。機房建筑結(jié)構(gòu)中 柱的豎向 剛度較大，受機組周期作用 力作用產(chǎn)生的振動微弱，選擇其作為可 隔聲罩 的向受力結(jié)構(gòu)，將鋼梁固定在柱上。地面 與隔聲罩接觸處用橡膠墊 做隔振，有效避免振動的傳遞。根據(jù)噪聲頻譜特征選擇 合適的聲學材料，組成寬頻帶阻抗復合 吸聲結(jié)構(gòu)，計算其插入損失如下： 表52插入損失計算值頻率(Hz)125250500100020004000平均值插入損失27283032252628隔聲罩安裝完畢后,在原測點處進行噪聲測試，測點15在隔聲罩外，68在隔聲罩內(nèi)。各測點聲壓級見表53。與表51相比，噪聲值有了明顯降低。表53隔聲罩安裝后壓縮機運行噪聲測量距離測 點 噪 聲 dB（A）12345678(m)8580758179909596在機房內(nèi)采集噪聲信號，并對信號進行頻譜分 析（、）。與降噪前機房內(nèi)的 噪聲頻譜進 行對比，可以清晰的看到各頻率的聲壓級都有了大幅的降低，中低頻帶的降噪效果十分明顯，并且，原頻譜中200Hz、400Hz、1000Hz突出的峰值也消失了。安裝隔聲罩 后機房內(nèi)平均聲壓級由10 4dB降到81dB，達到 了工業(yè)噪聲v標準。隔聲罩內(nèi)噪聲 也得到了有效的控制，平均聲壓級94dB?；具_到了 設(shè)計時的預測效果。寬頻帶阻抗復合吸聲結(jié)構(gòu)實際插入損失為23dB，與計算插入損失相差5dB?？梢缘贸鲱A測值比較精確。 降噪后機房內(nèi)噪聲頻譜圖 降噪后機房內(nèi)噪聲1/3倍頻程頻譜圖安裝隔聲罩后機房內(nèi)平 均聲壓級降到80dB，達到了工業(yè)噪聲標準。隔聲罩內(nèi)噪聲也得到了有效的控制，平均聲壓級94dB?；具_到了設(shè)計 時的預測效果。 第六章 結(jié)論本文針對噴油螺桿空壓機的振動噪聲機理以及控制技術(shù)的研究，對其進行主動和被動相結(jié)合的復合治理技術(shù)的研究設(shè)計，主要研究成果如下：(1)對螺桿壓縮機的振動噪聲源進行了詳細的分析，提出了合理的降低其振動噪聲的一些行之有效的方法。(2)對螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計分析?？諝鈩恿π栽肼暿锹輻U壓縮機的主要噪聲源，機械噪聲和電磁噪聲也有，其噪聲頻率主要為低頻為主，設(shè)計雙層壁結(jié)構(gòu)噴油螺桿空壓機的主體結(jié)構(gòu)。(3)研究降噪方法，設(shè)計隔聲罩和消聲器 通過分析吸聲，隔聲，消聲等控制噪聲方法，結(jié)合噴油螺桿空壓機的特性，針對頻譜特征設(shè)計寬頻帶阻抗復合吸聲結(jié)構(gòu)隔聲罩，有效地降低了機房內(nèi)的噪聲聲壓級，并在隔聲罩進、排氣口上安裝消音器。(4)通過案例分析隔聲系統(tǒng)的效果以東北制藥 總廠安裝的兩臺氨制冷開啟式螺桿壓縮機為研究對象，分析采用隔聲系統(tǒng)后的降噪效果，說明寬頻帶阻抗復合吸聲結(jié)構(gòu)具有很強的降噪效果明顯。 參 考 文 獻 [1] 韓麗娟. 大型螺桿壓縮機降噪設(shè)計與應用[J]. 壓縮機技術(shù), 2009(6): 2931．[2] 余雷模, 王康, 劉益才. 空氣壓縮機降噪技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 壓縮機技術(shù), 2011(5): 6164．[3] 陳長征, 趙慧, 高一博等. 螺桿壓縮機振動噪聲的控制[J]. 沈陽工業(yè)大學學報, 2009, 31(2). [4] 靳春梅, 樊靈, 邱琦等. 螺桿制冷壓縮機振動噪聲研究綜述[J]. 流體機械, 2002, 30(10): 6062. [5] 任文堂, 祝存欽. 廠礦企業(yè)噪聲和環(huán)境噪聲控制[M]. 冶金工業(yè)出版社, 1983: 165166. [6] ShukChing Cheung. Broadband Noise Control through a Ducted Opening. The University of Hong Kong[J], 2012: 175186.[7] 呂玉恒. 國內(nèi)噪聲控制近況評述[J]. 噪聲與振動控制, 2001, 23(6): 1417.[8] 趙良省. 噪聲與振動控制技術(shù)[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2004.[9] 馬大猷. 噪聲與振動控制工程手冊[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2002.[10] 趙慧. 螺桿壓縮機的振動噪聲分析與控制研究[D]. 遼寧: 沈陽工業(yè)大學, 2008.[11] 北京市勞動保護科學研究所. 噪聲控制114例[M]. 勞動人事出版社, 1985.[12] Zhao Heping, Liu Zhengyou, Liu Youyan. Mechanical Properties of a New Electrorheological fluid[J]. Solid State Communications, 2000, (6): 321325.[13] Bell LH. Industrial noise control Fundamentals and applications [M]. New York: Marcel Deckker Inc,1994.[14] 蔣芝楠, 李建華, 洪網(wǎng)林. 空氣壓縮機的噪聲治理[M]. 噪聲與振動控制, 1997.[15] 王文奇, 噪聲控制技術(shù)及其應用[M]. 遼寧科學技術(shù)出版社, 1985.[16] , . Isolation Design for a Flexible System[J]. Journal of Sound and Vibration, 1998, 216 (2): 251267.[17] 肖洪亮. 噪聲污染控制[M]. 武漢工業(yè)大學出版社，1998.[18] 戴德沛. 阻尼減震降噪技術(shù)[M]. 西安交通大學出版社，1986. [19] 王長龍. 空壓機消聲器的優(yōu)化設(shè)計與仿真[D].沈陽工業(yè)大學碩士學位論文，2007.[20] KyungJoon Cha. Noise Reduction of Muffler by Optimal Design. Department of Mathematics, Lab. of Statistical Data Analysis, Hanyang University, 2000: 947955.[21] 孫長城, 陳長征, 張宇. 氨制冷螺桿壓縮機組噪聲分析與治理[J]. 噪聲與振動控制, 2005, (6): 5456. [22] 邢子文. 螺桿壓縮機——理論、設(shè)計及應用[M] . 北京: 機械工業(yè)出版社, 2000. [23] , , . The Passive Control of Tonal Sound Radiation from Vibrating Structures[J]. Applied Acoustics, 2000, (60): 313326.[24] 王孚懋. 大型隔聲罩實用優(yōu)化設(shè)計及其應用[ J]. 噪聲與振動控制, 1999( 5): 21 25. 致 謝回顧大學四年的學習生活，有很多遺憾，但更多的是收獲。在學院各個老師的悉心教導下，我不僅學到了豐富的機械專業(yè)基本知識，更學會了進行課題研究，解決問題的實踐能力。在以后的工作生活中，這將成為我永遠的財富。本課題在導師陳老師的悉心指導下完成，從論文選題、理論分析、方案設(shè)計的整個過程，處處滲透著導師的關(guān)心和指導。他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、精深的學術(shù)造詣、卓有成效的科研方法以及對事業(yè)執(zhí)著追求的精神使我深為敬佩，對我以后的學習、工作和生活將產(chǎn)生深遠影響。在課題研究中，我遇到了很多問題，非常感謝兩位副導師及同學的指導和幫助，使我能順利完成課題研究。感謝機械學院的所有老師在工作、生活上給予我的關(guān)心和幫助，在此向他們表示衷心感謝。感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授！ 最后，衷心感謝所有幫助和關(guān)心我的人！37