无油螺杆压缩机的噪声实验研究.docx
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1、一、引言无油螺杆压缩机是一种回转容积式压缩机,广泛应用在炼油、石化、煤化等领域。与制冷、空压等喷油螺杆压缩机相比,其机型更大、转速及功率更高,相应的噪音也更大。随着国内环保意识的增强,无油螺杆压缩机的噪声问题已成为行业内被重点关注的问题之一。根据噪声的产生机理,螺杆压缩机的噪声源主要有3个方面:一是机械噪声;二是气动噪声;三是电磁噪声。机械噪声是由于设备振动而产生的噪声,且振动会产生辐射噪声,尤其是易于辐射高频噪声。其主要来源于旋转轴系的静、动态不平衡引起的偏心力,通常与压缩机零部件的加工工艺、转动部件动平衡以及装配工艺等有关。气动噪声主要来源于螺杆压缩机周期性的吸排气,产生气流脉动噪声,且转
2、子高速旋转时,会产生涡流噪声。电磁噪声主要由驱动的主电机产生的。无油螺杆压缩机的气动噪声较为突出,为更好地抑制压缩机的噪声,通过实验方法,研究其频谱特性,并对其各工况参数进行定量研究,有利于为后续降噪工作提供方向及基础数据。二、实验研究本实验台采用变频电机直接驱动压缩机,压缩机与主电机均固定在钢结构底座上。实验平台配套有实验所需的所有公用工程管道,包括润滑油、密封气、喷淋水等管道。且实验台配备了温度、压力、流量等测量仪表,所有仪表均按期进行校验标定。其中,考虑到噪声及脉动绝大部分发生在压缩机的排气侧,因此入口采用敞开式吸气。本实验采用的无油螺杆压缩机主要参数为:转子直径255mm.长径比1.1
3、.齿数比4(阳转子):6(阴转子);本实验测量采用噪声统计分析仪为手持式噪声仪AWA6291z测量范围为IoHZ2OkHZ,精度为0.2dB,具备A、CxZ三种频率计权模式。噪声测量依据GB/T4980-2003容积式压缩机噪声的测定进行。三、结果分析3.1 频谱特性频谱分析法是确定主要噪声源的方法之一,被广泛应用2。螺杆压缩机作为容积式压缩机,噪声主要来源于间歇性的吸排气工作过程,其频率通常是齿槽切割气口频率(PPF=PassPocketFrequencyr为阳转子齿数乘于转速)的整数倍。并且频率的分布较宽,部分机型可从IX(PPF)至10x。本机型额定工况下的噪声频谱特性如图1所示(转速3
4、000r/min、排气压力728kPa)o根据图1可以发现,噪声在从IXPPF至6xPPF均较大,峰值噪声主要分布在中高频段,尤其1x、2x、4X更为显著,相应频率的噪声量已经超过规定的85dBo因此在设计消音器时,应优先针对这3个频率进行结构设计。1402-:一J-1O1一.:1IOIOO100010000ooo频率/Hz3.2 图1噪声频谱分布3.3 排气压力排气压力可从排气脉动和噪声传播两方面影响压缩机的噪声。无油螺杆压缩机为固定的内容积比,在其他条件不变的情况下,压缩终了压力为定值。不同的排气压力将造成压缩机的过压缩和欠压缩。排气时产生气流反复及喷射,引起一定气流脉动及湍流。传统的观点
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