压缩机震动的原理与噪声控制的探讨

压缩机震动的原理与噪声控制的探讨

作者：王天光

来源：《科学与信息化》2017年第17期

摘要随着化工设备的不断发展，各种高性能的制冷压缩机产品层出不穷，严峻的市场形势迫使各大压缩机制造企业不断提高压缩机的整体技术水平。压缩机的振动、噪声水平作为一种性能指标越来越引起压缩机制造企业的注意，而且随着国家压缩机振动、噪声标准的不断提高，振动、噪声的要求也越来越严格。为此，本文首先，研究了振动和噪声的产生机理，并提出相应的措施从源头上减少振动和噪声的产生；其次，研究了振动和噪声的传播途径，并提出了相应的措施在传播途径上阻碍振动和噪声的传播；最后，提出了减少振动和噪声对人体危害的个体防护措施。

关键词压缩机；振动；噪声；控制

引言

压缩机是化工企业的一种常用设备，压缩机在工作的过程中会产生较大的振动和噪声。压缩机的振动会对压缩机以及建筑物和周围其他设备造成损害，影响建筑物和设备的寿命。压缩机的噪声会使工人受到伤害，如危害听力和心脑血管系统等。正是由于存在这些危害，所以压缩机的减振降噪研究是很有必要的[1]。

1 振动的产生及振源控制[2]

在压缩机内部，引起各部件振动的因素主要有：运动机构的不平衡、部件自身的缺陷、气流脉动。另外，电机在工作的构成中也会产生振动。压缩机振动振源的控制可以从压缩机内部和外部两个方面采取措施。

在内部采取的措施主要是压缩机的组装和使用过程中采取措施，减少运动机构的不平衡和减少部件自身的缺陷。在压缩机的组装和使用过程中采取的措施有减少运动机构的不平衡、减少运动部件自身的缺陷、降低气柱共振等。

在外部采取的措施主要是使用减振装置和加强压缩机与其基础之间的固定。压缩机整体振动的控制就是加强压缩机与其基础之间的固定和增加缓冲，可以通过加固螺栓和使用减振装置来实现。加固螺栓可以把压缩机和基础固定在一起，从而减少压缩机的振动。使用减振装置可以有效减少振动的产生，也是减少压缩机振动产生的主要措施。常见的减压装置有金属弹簧减振装置、橡胶减振装置、弹簧橡胶减振装置、玻璃棉板和岩棉等。管道的减振措施有合理设置缓冲罐、设置集管器、排气管加装节流孔板等滤波元、避免气柱共振及管路安装隔振器。

2 噪声的产生及声源控制

压缩机的噪声主要是由振动、摩擦和电磁引起的。其中，振动包括机械振动和气体振动。减少振动的措施不再重述。控制摩擦噪声就要减少摩擦的产生。如上所述，摩擦是由相互接触的两个面（或点）产生相对位移而产生的。而在压缩机工作过程中，部件的相对位移是不可避免的，要减少摩擦产生就要分离产生相对位移的面（或点），这就要使用润滑剂。保证良好的润滑是控制摩擦噪声的重要措施。产生电磁噪声的具体原因及降低电磁噪声的措施，可以从电动机的设计、制造两个方面来考虑。

3 振动传播的控制

振动是通过基础和地面以及管道向四周传播的。压缩机产生的振动通过基础传向地面，通过地面传向建筑物；也可以通过管道传向其他设备。

压缩机的振动通过基础传向地面，如使用浮筑基础，把基础于地面分离，可以非常有效的阻断振动的传播。在建造过程中，在基础和地面之间留一条沟，把地面和基础分开，二者具有一定的距离，不是一个整体，为了保证安全，在空的地方要盖上钢板或者混凝土板。对于已经做好的基础，可以使用切割机把基础与地面切割开，已达到分离的目的。另外，还可以把其他设备与建筑物的基础与地面分离，使振动不能传到其他设备和建筑物上。

振动传播的另一途径是管道。压缩机通过管道与其他设备相连，压缩机的振动可以通过管道传向其他设备，管道自身的振动也可以传向其他设备。可以通过在管道与其他设备连接处使用缓冲罐和管道与支架之间安装橡胶隔振垫的方法来阻断振动的传播。

4 噪声传播的控制

噪声的传播分为直接传播和间接传播。直接传播是指噪声不经过其他介质，直接通过空气进行传播。间接传播是指噪声全部或部分经过固体或液体传到有辐射条件的表面上，然后通过空气继续向前传播。

控制噪声的传播可以通过以下方法实现：

4.1 建造隔声间

建造隔声间主要使用隔音墙、门、窗。隔音墙（包括房顶），中间夹层（50cm）充填吸声材料则效果更佳，吸声材料以40kg/m3玻璃棉、矿渣棉之类的松软材料为宜，这样，可以隔离噪声50db～80db。隔声门为单扇平间夹层木门，中间填玻璃棉，门的门框做成紧密对拢的斜面，斜面搭碰处粘贴橡胶条和毛毡条，以防止门缝漏风。隔音窗就是采用隔声玻璃进行隔音。

4.2 使用隔音挡板

在压缩机和操作人员直接按设置用隔音材料制成隔音挡板，以达到屏蔽噪声的目的。使用隔音挡板可以不把压缩机密封在有限的空间内，以保证散热。

4.3 使用浮筑楼板

浮筑楼板，就是在钢筋混凝土楼板上垫一层以矿棉为主的弹性隔声层，然后再铺楼面。固体的传声效果，在固体、液体、气体之中是最强的，使用浮筑楼板，固体传声被大大缓解了，所以楼板的隔声性能也就大大加强了。浮筑楼板不仅可以削弱噪声的传播，还可以减少振动对人体的危害。另外，还可以在楼板下加装吊顶，吊顶可以有效地削弱噪声在空气中的传播。

4.4 管道包装隔音层

各管道法兰连接处做橡胶垫；整个管道网上刷上沥青，贴上一层牛毛软纸，捆绑两层石棉绳，在箍上铁箍网，最后用麻刀灰抹平。

5 个体防护措施

个体的减振措施就是穿戴防振手套和防振鞋。人体的噪声防护措施主要是防噪声头盔（帽盔）、防噪声耳罩（护耳器）、防噪声耳塞、防声棉等。

振源和声源的控制是密切联系的，二者是一个整体，所采用的措施主要就是加强压缩机日常的保养与维修和使用减振装置。在传播途径上对振动和噪声进行控制是非常有效的措施[3]。

6 结束语

本文的论述，为化工厂压缩机岗位提供了具体的减振降噪措施，也为其他行业的相似岗位提供减振降噪的参考，在生产中具有一定的意义。

参考文献

[1] 匡照忠.化工机器与设备[M].北京：化学工业出版社，2010.

[2] 周浩.浅谈城市噪声污染及其防治[J].中国环境管理丛书.

[3] 靳春梅，樊灵，邱琦，陈花玲.螺杆制冷压缩机振动噪声研究综述[J].流体机械，2002，30（10）60-62.