关于往复压缩机噪声的研究

　　1.1测试仪器

　　（1）TES1350A声级计

　　（2）双通道数据采集器/频谱分析仪既可用作数据采集器对设备进行巡检（幅值，频谱），又可作为频谱分析仪对设备作各种分析（时域波形，频谱，三维谱，功率谱，包络谱）。由于双通道可同时工作，又可用于轴心轨迹分析，以及相关函数，相干函数和传递函数分析。

　　1.2测点布置及测试方案

　　在往复压缩机的西面，东面，北面和南面各自布置了测点。由于受厂房限制，仅在压缩机西面1m，2m，3m，东面1m，南面1m布置了测点；在驱动机北面1m，驱动机西面1m以及东面1m布置了测点；在压缩机房门口以及距离压缩机厂房1m处布置了测点。

　　1.3测试对象

　　测试所用压缩机为V型二级双缸往复压缩机，型号VW-13/12.5.各性能参数如下：

　　排气量：13m 3 /min进气压力：0.5MPa进气温度：40.0排气压力：1.25MPa排气温度：90转速：512r/min往复压缩机的驱动机为三相异步电动机，电动机和往复压缩机之间通过皮带相连。电动机型号是Y315S-4Y，磁极数为4.各参数如下：电压：380V功率：110kW电流：201A转速：1480r/min声功率级LW：98dB电源频率：50Hz

　　2测试结果及分析

　　2.1噪声源分析空气压缩机是一个多源发声体，其噪声主要由以下几个部分组成。

　　（1）进气噪声压缩机运转时，在进气口间歇进气，随着压缩机气缸进气阀的间断开启，空气被吸入气缸。而后进气阀关闭，气缸内的空气被压缩。吸气和压缩交替进行，在进气口附近产生了压力脉动。压力脉动以声波的形式从进气口传出，形成进气噪声。进气噪声的基频与进气管里的气体脉动频率相同，大小取决于空压机的转速。

　　（2）管道和储气罐噪声

　　排气噪声是由于气流在排气管内产生压力脉动所致。管道噪声是由于管道内气流不断排出和补充，产生气流脉动。声波穿透管壁，使管道辐射噪声。压缩机空气的进入和排出使储气罐内的压力升高和降低，从而产生气流脉动，导致储气罐产生噪声。

　　（3）机械噪声

　　压缩机运转时，阀门等运动零部件摩擦，撞击，共振以及壳体振动产生的噪声。

　　（4）驱动机噪声

　　所用驱动机为三相异步电动机。电动机的噪声一般由三部分组成：通风噪声（空气动力性噪声），机械噪声和电磁噪声。通风噪声是电动机运行时的主要噪声源，它主要是风扇旋转形成的空气涡流噪声及气流撞击障碍物而产生的噪声，其强度与叶片的数量，尺寸，形状及转速有关。机械噪声包括电动机转子不平衡引起的低频声，轴承摩擦和装配误差引起的高频声，结构共振产生的噪声等。它对电动机噪声的影响仅次于空气动力性噪声。电磁噪声是由于电动机空隙中磁场脉动，定子与转子之间交变电磁引力，磁致伸缩引起电机结构振动而产生的倍频声，电磁噪声的大小与电动机的功率及极数有关。

　　2.2噪声声级测试结果及分析

　　（1）测点6的A声级*大，其值高达93.2dB；测点7，8的A声级也相对较大。由此可知，往复压缩机厂房的主要噪声应该是驱动机噪声。对比1，2，3点的A声级，发现噪声呈现衰减的特性，这是因为声音在传播过程中，与外界发生了能量交换。而测点9，10距离压缩机比较远，其声压级分别降到了83.0dB，80.1dB.

　　（2）厂房内各点的噪声A声级均超过80dB.根据工业企业厂界噪声标准GB12348-90，厂房内噪声已经严重超标，对现场操作人员造成很大的影响，必须进行降噪。

　　2.3压缩机频谱测试结果及分析

　　（1）噪声频带宽，主要集中在68Hz~3500 Hz.噪声产生机理比较复杂。

　　（2）在68Hz处有一峰值，它跟压缩机进气口噪声的倍频有关，68Hz是17.1Hz的倍频。它的谐波频率也不高。

　　（3）100Hz处的峰值是由电机振动引起的机械噪声。217Hz是转子系统不平衡产生的振动引起的机械噪声。机械噪声与进气噪声基频相同，也呈低频特性。

　　（4）407Hz-1876Hz是由驱动机风扇旋转形成的空气涡流噪声，在1675Hz处的峰值*突出。

　　（5）压缩机工作时，由于机中的阀片，滑片等运动件的敲击会产生高于2000Hz的突发性噪声，而压缩机的各种运动件的相对滑动，会产生3000 Hz-5000Hz的摩擦噪声，从所测试的结果看，所研究的压缩机上述两种噪声也存在。

　　3结语

　　通过频谱分析和噪声声级分析，得到压缩机厂房主要的噪声源是电动机。其中电动机的空气动力性噪声占主要地位，电动机转子不平衡产生的机械噪声占次要位置。此外，往复压缩机进气口噪声也比较大。建议采取以下措施：

　　（1）降低电动机通风噪声的方法：缩小风扇外径；调整叶片数目；外风扇应厚薄均匀，无扭曲变形，间距均匀；风叶和风罩间的风口气流应顺畅；转子的表面要尽量光滑。

　　（2）减小机械噪声的方法：轴承和轴承座，端盖要配合良好；给波形弹簧加适当预压力，以改善轴承外圈和弹簧系统的振动情况；提高转子动平衡精度；改善安装方法，选择适合的润滑脂。

　　（3）减小往复压缩机进气噪声的方法：进气口安装消声器。