空压机储气罐噪声测量与降噪的研究

　　1　前言

　　空气压缩机广泛应用于工业生产的各个部门,是一种通用机械设备,它产生的噪声大,特别是动力用空气压缩机,是一个很大的噪声源,其噪声已造成环境污染。与空气压缩机相配套的储气罐一般安装在室外,而其同样产生很大噪声。

　　经过我们现场测试分析可知,在整个系统中,存在两种振动:一种是在压缩机间歇进气的激发作用下,管道发生振动;另外一种是管道系统内气体可以压缩、膨胀,就好像弹簧可以压缩伸长一样,因而气柱具有一定的弹性。同时,气柱又具有一定的质量,因而它也有自己的一系列固有频率。管道内的气体在管道转弯处或截面变化处产生紊流,激起气柱形成脉动,通过储气罐壁向外辐射噪声。

　　试验分析结果表明,后者在噪声中占主要部分,是发声的根本根源。根据实验结果,安装缓冲器是治理储气罐噪声的有效治理方法。

　　2　储气罐噪声与管道振动的测量

　　某汽车车桥厂空压站现有5台动力用空气压缩机,与其配套有5个储气罐。我们测试了其中的20m³储气罐,其公称容积6m³,设计压力0·9016MPa,试验压力1·176MPa。由于储气罐噪声的测量方法在文献中尚未看到,综合压缩机噪声产生的机理及有关技术,我们摸索出一套测量储气罐噪声的方法。

　　首先,我们测试了20m³储气罐工作时的噪声,如表1所示。不排气表示压缩机正常向储气罐输入气体;排气表示储气罐的压力超过安全压力,由罐顶的安全阀向空中排放气体。试验采用的是丹麦必凯公司生产的声级计,测点的水平距离距储气罐表面为1m (或2m),测点距地面高度为1·5m。从测试结果可知20 m3储气罐的噪声在排气时最高可达100dB(A),可见其对人听力的危害程度。

　　其次,单独测量噪声之后,为了进一步了解噪声与振动之间的关系,我们测试了20m³储气罐及其管道的噪声和振动。使用的仪器是:日本的TEACXR-510C型磁带机1台,日本产示波器1台,丹麦必凯公司的声级计1个、传感器3个、电荷放大器4个。对20m3储气罐进行噪声和振动测试系统如图1所示。测试基本原理为:储气罐工作时产生的噪声信号通过声级计传到磁带机纪录下来;振动信号由加速度传感器测得响应信号经电荷放大器组,进行放大并由磁带机纪录下来。然后,这些信号将由磁带机回放并用CF-920FFT分析仪进行分析处理。在测试过程中,声级计要对准排气口,并且水平变换3个位置,这样就可以全方位准确地测量噪声。

　　测试试验在储气罐工作时进行。测量前测试一下本底情况,周围环境的本底噪声低于储气罐工作噪声10dB(A),储气罐与墙壁之间的距离大于2m,声级计频率计权特性置于“A计权”挡。在上述条件下,测得的信号记录在磁带机上,然后由磁带机回放并用CF-920FFT频谱分析仪进行分析处理。