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1、空压站房噪声防治及管道设计 【摘要】空气站房是工矿企业重要的动力站房之一，为生产提供空气动力。目前，在工矿企业空压站中很少考虑噪声的防治问题。随着现代工业的发展机器的功率越来越大,转数越来越快, 空压站的噪声越来越高,已危害职工的身体健康,影响生产.近年来，噪声已被列为国际公害之一。为了提高空压站的设计质量,控制其噪声.本文对采用简便易行的降噪办法及管道设计提出了自己的见解。 【关键词】 空压站房 噪声防治 管道设计 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 一前言 空压站噪声对人体的有重要危害,一方面指危害人的身体健康 ,导致各种疾病的发生 。另一方面指干扰环境安静 ,影响人们正常的
2、工作和生活。噪声干扰人们正常的生活、休息、语言交谈和日常的工作学习 ,分散注意力 ,降低工作效率。高强度的噪声还能造成建筑结构和建筑物的破坏。 控制噪声污染的根本途径是降低机器本身的噪声 ,同时可采用吸声、消声隔声 、隔振等多种 方法防治噪声污染。空压站房噪声防治与管道设计已成为一个重要的课题。 二空压站的嗓声来源与形成 1.空压机噪声:由空压机的吸、排气产生 的压力脉动、气阀的撞击、十字头等部件运动引起的滑动和冲击声及电机噪声等组成. 2.管道振动产生的噪声:造成管道振动主要有二个原因,其一是空压机 自身动力平衡不好或基础设计不良。其二是气流脉动引起的。但实践证 明多数 为气流脉动引起的振动
3、. 3. 空气动力性噪声:空压机 的吸、排气过程是 间歇、脉动的,因而气体的压力已呈现出脉动,从声源特性来说接近于单源,像 一个均匀的膨胀和收缩 的脉动球。周期性的压力脉动引起周围介质密度周期性变化从而产生噪声。 三. 空压站的噪声分析 空压站的噪声主要来自空压机组运行时产生的噪声。电机带动空压机的曲轴通过连杆使活塞在气缸里做往复运动,进行吸气” 压缩 ”排气 、吸气这一工作流程,完成空气压缩过程。在这一运动过程中,压缩机产生强烈的噪声。其中主要 的噪 声源有: 1.压缩机的本体机械噪声。它是空压机的主要噪声源,包括传动机构往复运 动所引起的冲击、碰撞及产生的噪声和气缸中气体的压缩、膨胀、压力
4、急剧变化所引起的气缸动产的噪声以及气缸止回阀片的冲击声。尤其是当机械振动与基础的固有频率一致时,噪声就更大。 2.流体噪声。 这种噪声是由于气缸活塞周期性地往复运动,使空气的吸入 与排出产生脉动气流。当空压机排出正波与从贮气罐返回的反射波相重合时激发噪声。一般贮气罐噪声为85 9 7 d B (A )。当气流振动与附 属设备的固有频率 一致时产生共振,则噪声就更加强烈。 3.吸气口噪声。由于空压机气缸进气阀间歇开闭,空气周期性地被吸入气缸,在进气管内产生压力波动,使得补偿气流 与空压机部件相碰产 涡流,以声波的形式 从进气口传出而成为吸气口噪声。它的声级一般都在96 d B (A )以上,是空
5、压机站的主要噪声源之一。而且由于空压机转速低,吸气口噪声呈低频频谱特性,峰值都在126 Hz左右,传播距离远,影响范围广。 4.排气和储气罐噪声噪声。这种噪声是由于空气放空时空气压力急剧下降,气体急速膨胀,流的,但一旦发出噪,速很大而产生的。这种噪声虽然不是持续经常声级可达 13Od B (A )以 上,对环境干扰极大。空压机工作时,经过两级压缩的气体,随着气缸排气阀的间断开启,从排气进入储气罐,在排气口附近产生压力波动,形成排气噪声。储气罐在排气噪声的激励下发生共振,从罐体表面向四周辐射噪声,由于储气罐安装在室外,给站内外的环境造成污染。 5.电机噪声。它包括滚动轴承产生的噪 声;电机转子动
6、平衡不好引起的旋转噪声;冷却风机的旋风气流引起的通风噪声,定子共振噪声和电磁噪声等。 6. 振动引起的噪声。机房内噪声须谱曲线空压机运行时振动很大,由震动引起的的噪言也很强,这种噪声由振功一部分通过空气立接向周围空间福射,另一部分则沿着基础、地、墙 沐、门窗传向站外,形成固体传声,固体传声的传输衰减很小,尤其在连续结构中,引坪能传向很远的地方,使周圈的尸房、设备、人员受其危害。 四噪声控制措施及管道设计 目前，根据 国内外空压站噪声控制 的经验和理论依据,我 们在设计中采取隔声、消声、吸声多种控制措施。 1围护结构的隔声处理。空压站的围护结构为砖墙,有足够的隔声量,但门窗处容传出藻声,为此对站
7、房门窗采用了三种隔、消声构件:(一) 隔声窗。站房用于采光的 窗都设计为固定玻璃窗。选用3 m m 的平板破璃。隔声窗实测隔声量3 8d B (A )。(二)助消声窗。用于站房内通风的 窗都设计为消声百页窗,是在普通木窗 的内侧装设一个阻 性片式折板 式 消声器。它 的消声值按下式估算,控制室墙体采用了多种吸隔噪材料外观美丽大方。是在普通木窗的内侧装设一个阻性片式折板式消声器.(三)隔声门斗。为了防止噪声从通向室外的门传出,将站房北面通往厂内的门设计为隔声门斗,它相当于一道 声闸。实测隔声量为22d B (A ),效果较好。 2.照声仪裹控制室。为了 使运行操作人员有个较安静的工作环境,在站房
8、的西北角设置了隔声仪表控制室,其噪声级设 计为7 0 d B (A )以下。控制室墙体采 用了多种吸、隔噪材料,外观美丽大方。观察窗采用了双层固隔声窗, 3空间吸声体站内的吸声处理。采用空间吸声体犷按吸声原理为使吸声效果好,吸声体应以接近发声体为宜,但由于检修及站内行车运行的需要,我们将吸声体水平悬挂在与屋架下弦平齐的高度,沿 整个站房空间均匀布置,使得噪声能够被吸声体的六个面 吸收。这样比铺满顶的吸声体经济且美观大方。由于是在吸声体安装后才开车运行,所以无法进行安装前后的对比测试。但是安装水平空间吸声板 后站房内的回响声得到了明显的改善。 4吸气口噪声的控制措施。由于空压机吸气口噪声是低频脉
9、冲噪声,其频带声压级在126 Hz之间有一峰值,为此选用抗性消声器。我们因地制宜设计采用了进气消声坑和消声过滤器 二级消声。 (一)消声 坑。（二）助消声过滤器。 5.其它嗓声的控制措施。空压站 的其它噪声主要有管道噪声,如管壁 薄则 从管壁 辐射出气流噪声,壁厚则隔声效果好,为此我们将通常做得很薄的进气管道适当加厚。将排气管道敷设在地沟内,并在管道上安装了橡胶“避 震喉”,减弱 了管道噪声。 6.工艺布里上采取的嗓声控制措施。遮挡 物对噪声的衰减起很大作用,衰减值的大小取决于遮挡物的有效高度的贮气罐布置在站房南侧同吸气布置在同一侧.因为站房北侧是厂内,邻近装焊厂房的生活间,没有有效的遮挡.而
10、站房南侧有高大的站房遮挡,贮气罐及吸、排气口均处在一片高大的树木之中,即可遮阴又可消声。 7.对于管道振动噪声措施.应进一步分析管道振动原因及管道共振这对管道设计会有很大帮助.空压机在周期性地、间歇性地吸气与排气,使管道内气柱形成脉动。气柱脉动后遇到弯管、变截面、阀件等处,立刻形成激振力激发管道机械振动。虽然空压机的吸、排气运动规律很复杂,但可以采用谐量分析法来近似地描绘它。下面介绍管道共振长度计算和减振方法。 (一)简单管道共振长度计算。目前，空压站的设计基本上是一机对一贮气罐 ， 这样就可以把贮气罐视为开口气缸 视为闭口形成一个简单的声学管道 。 (二)简易可行的减振措施。在工程实践中常 采用吸气管直埋的方法来加 强管道 的刚度,也是控制管道振动的有效措施。 五.结束语 空压站的噪声及管道振动问题是一个涉及多因素的复杂问题, 经过各种噪声控制措施的实施,空压站的噪声会大大降低。虽然在理论上和实践中已取得了相当大的成果,但还有很多问题需要进一步探讨。 参考文献: 1 西安交大管道振 动研究小组往 复式空压机管道振动与减 振措施。 2方丹群空气 动力性噪声 f l7 L一10 0/ 8型空压机噪声频谱 3陈秀娟著:工业噪声 控制化学工业出版社1 98 1年 4汪明清著:空压站噪声控制工厂动力杂志19 85年第3期 5方丹群著:空气动力性噪声与 消声器科学出版社,19 7 8年。
