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摘  要：近些年，螺桿壓縮機被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)制造中，尤其是自動化、制冷、礦山和化工等行業(yè)應(yīng)用最為廣泛。螺桿壓縮機常用于二氧化碳、甲烷和天然氣等工藝氣體的壓縮，螺桿壓縮機在性能上具備很多優(yōu)勢，但在運行過程中也有一些弊端，比如在工作運行中容易產(chǎn)生低頻噪聲，這種低頻噪聲具有很強的穿透力，對操作人員的身體會產(chǎn)生一定的傷害，特別是損傷聽力，本文主要分析了螺桿壓縮機在工作運行中產(chǎn)生低頻噪聲的原因，并積極找出了相應(yīng)的控制和解決辦法，希望這些能夠具有一定的借鑒和參考價值。

關(guān)鍵詞：螺桿壓縮機；低頻噪聲；控制研究

0  引言

從事工業(yè)生產(chǎn)制造的人對于螺桿壓縮機都不陌生，螺桿壓縮機是容積式壓縮機中的一種，最近幾年螺桿壓縮機在工業(yè)領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用，主要用于各種工藝氣體的壓縮。螺桿壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，操作時不需要設(shè)定特別復(fù)雜的程序，能夠在各種復(fù)雜多變的工作環(huán)境下運行，而且工作人員還可以實行遠程操控，自動化程度非常高。螺桿壓縮機在工作運行時穩(wěn)定性也很高，安全可靠。螺桿壓縮機的應(yīng)用在很大程度上提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，推動了我國工業(yè)的進步和發(fā)展。但是螺桿壓縮機由于在工作運行時受到多種因素的影響會產(chǎn)生一些低頻噪聲，低頻噪聲不但會對工作人員的身體造成傷害，也會影響到機組的性能，更不符合我國工業(yè)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念，如今，人們的環(huán)保意識在不斷增強，行業(yè)的規(guī)范化程度也越來越高，那么如何降低和控制螺桿壓縮機低頻噪聲、發(fā)展節(jié)能環(huán)保工業(yè)在當(dāng)今就顯得尤為重要了。螺桿壓縮機的研發(fā)和制造企業(yè)應(yīng)該增加科研投入，培養(yǎng)一批專業(yè)技能水平高，創(chuàng)新能力強的人才，不斷的去改進和完善技術(shù)，使螺桿壓縮機的性能更加穩(wěn)定，在研發(fā)階段應(yīng)該充分考慮到所用可能使螺桿壓縮機產(chǎn)生低頻噪音的因素，以便在生產(chǎn)時能夠規(guī)避一些問題，有效的降低和低頻噪音的產(chǎn)生，工業(yè)企業(yè)在使用螺桿壓縮機進行生產(chǎn)制造時，也應(yīng)該認真的分析導(dǎo)致噪聲產(chǎn)生的原因，辨別噪聲源，對低頻噪聲傳播途徑加以控制，從而找到有效控制噪聲的措施。

1  導(dǎo)致螺桿壓縮機產(chǎn)生低頻噪聲的原因

通過大量的工業(yè)生產(chǎn)實踐以及對不同型號螺桿壓縮機的實驗觀察，我們發(fā)現(xiàn)，從產(chǎn)生機理上來看，概括起來導(dǎo)致螺桿壓縮機產(chǎn)生低頻噪聲的原因主要有以下幾個方面：空氣動力、機械振動和電磁振動。為了有效的控制螺桿壓縮機低頻噪聲，我們就必須從噪聲源入手，從源頭抓起，努力降低螺桿壓縮機機組振動發(fā)生，一方面在噪聲傳播途徑上想辦法，另一方面使用一些技術(shù)手段或特殊材料進行隔離噪聲、吸收噪聲和消除噪聲。

①螺桿壓縮機在運行中氣體的流動以及吸氣、排氣時發(fā)生共振導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生

空氣在進入螺桿壓縮機的進氣管道時，在進氣口會產(chǎn)生一定的壓力差，這種壓力差引發(fā)吸氣噪聲，當(dāng)排氣口與排氣管道相接通或被切斷時，會有大量的被壓縮的氣體排出，氣體在排放的瞬間會產(chǎn)生很大的脈動和強烈的渦流噴注，從而產(chǎn)生噪聲，在工作實踐中我們發(fā)現(xiàn)由于排氣產(chǎn)生的噪聲比吸氣產(chǎn)生的噪聲要嚴重的多。氣流進入螺桿壓縮機的進氣管和出氣管時會產(chǎn)生特別大的壓力脈動，此時會產(chǎn)生大量的脈動噪聲，另外，壓縮機的機殼、定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)由于存在著強大的氣柱，氣柱會發(fā)生共鳴，氣柱共鳴現(xiàn)象也是導(dǎo)致低頻噪聲產(chǎn)生的重要原因。

②螺桿壓縮機機組各部件振動導(dǎo)致機械性噪聲的產(chǎn)生

由于機械設(shè)備構(gòu)造的特殊性，所有的機械設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中由于受轉(zhuǎn)速、齒輪咬合和各零部件摩擦等因素的影響都會引起固體振動，只要有振動伴隨而來的就會有噪聲，同樣道理，螺桿壓縮機在工作運轉(zhuǎn)過程中也和其他設(shè)備一樣面臨著同樣的問題，本身螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子就具有不平衡性，加之轉(zhuǎn)動頻率較大，在運轉(zhuǎn)中這種不平衡性就會導(dǎo)致振動產(chǎn)生，另外，螺桿壓縮機機組的各部件，如軸承、機殼、支撐裝置和固定裝置，只要開機運轉(zhuǎn)都會產(chǎn)生振動噪聲，以上這些全部都是機械性噪聲，我們在進行噪聲控制時，必須要采取有針對性的手段和方法，對噪聲源進行仔細的辨別和分析，找出機械性噪聲的分布特點和范圍，從而采取最為恰當(dāng)?shù)目刂拼胧?，不做徒勞無用之功，真正的有的放矢。

③就像其他機械設(shè)備裝置一樣，螺桿壓縮機也配有內(nèi)置驅(qū)動裝置，在正常工作運轉(zhuǎn)時，內(nèi)置的電動機受到基波和諧波的雙重影響會引起一些振動，由此產(chǎn)生電磁噪聲。

2  控制螺桿壓縮機產(chǎn)生低頻噪聲的有效措施

通過在實際工作中的探索和研究，我們找到了螺桿壓縮機低頻噪聲源，并對引發(fā)螺桿壓縮機低頻噪聲的原因進行了深入的分析，通過對噪聲源本身以及噪聲源傳播方式的研究，我們總結(jié)得出，為了有效的降低和控制螺桿壓縮機低頻噪聲，我們需要在噪聲的源頭和噪聲的傳播途徑方面加以控制，采取相應(yīng)的措施，另外，由于噪聲具有很強的穿透力，會對操作人員的聽力造成損傷，因此除了對噪聲控制外，操作人員還應(yīng)該做好防護措施，做好人耳防護措施。

2.1對螺桿壓縮機噪聲源和傳播途徑進行控制

在前面我們已經(jīng)分析過了螺桿壓縮機噪聲源包括空氣性動力噪聲、機械性噪聲和電磁噪聲，在噪聲源上控制主要也就是從這幾個方面入手，但在實際操作控制中我們發(fā)現(xiàn)，對噪聲源進行干預(yù)，在一定程度上螺桿壓縮機的性能會受到影響，甚至?xí)?dǎo)致螺桿壓縮機一些重要的參數(shù)發(fā)生改變，這無疑給螺桿壓縮機的設(shè)計帶來了更高的難度，設(shè)計人員又需要去攻克和解決這方面的難題，其實螺桿壓縮機也并非一個企業(yè)獨立完成研發(fā)和生產(chǎn)，會涉及到很多外協(xié)單位，有一部分配件也需要外購，如果參數(shù)發(fā)生改變那么相應(yīng)的配件也需要進行調(diào)整，這樣的話無論是科研經(jīng)費還是生產(chǎn)制造成本都會大幅增加，考慮到較高的成本，所以這種措施一般要慎重選擇，在控制噪聲方面這種措施也不是唯一方法，可以結(jié)合其他措施共同使用。

①在螺桿壓縮機排氣口處安裝消聲器

在前面我們也分析過了在空氣動力噪聲中，排氣時產(chǎn)生的噪聲最為嚴重，因此想要對噪聲進行控制就需要想辦法減弱排氣脈動，降低排氣脈動最佳的方式就是在螺桿壓縮機排氣口安裝消聲裝置。噪聲在螺桿壓縮機中的傳播主要依靠排氣管管壁和機體表面來完成，最大的噪聲主要集中在與螺桿壓縮機管段最接近的地方，也就是排氣口處，相比之下，進氣口處的壓力差相對較小，產(chǎn)生的噪聲遠不及排氣口處，但是進氣口處也會有噪聲的產(chǎn)生，為了削弱進出氣口的噪聲，我們通常會在進氣管與機組相接處裝置消聲器，在排氣管與機組相接處也安裝消聲器，這種方法目前在控制噪聲方面應(yīng)用最為廣泛，這種方式下螺桿壓縮機的性能和機組的機型都不會受到影響，重要參數(shù)也不會發(fā)生改變，而且消減、控制噪聲的效果比較明顯，采用這種控制方式我們不需要對噪聲源進行仔細的研究、辨別和分析，這樣在工作程序上節(jié)約了很多時間，我們早了解噪聲的頻率即可，在設(shè)計上，消聲器系統(tǒng)與螺桿壓縮機系統(tǒng)可以互相完全獨立不受任何的影響，采用消聲器控制噪聲的方式能夠為螺桿壓縮機研發(fā)單位和生產(chǎn)制造單位節(jié)省很多經(jīng)費開支，也有利于降低噪聲控制成本。在消聲裝置中，抗式消聲器在控制和減弱低頻噪聲方面效果更為突出，它工作的原理是對噪聲在傳播過程中進行干預(yù)，把絕大部分噪聲通過管道內(nèi)壁反射回去，實現(xiàn)聲能轉(zhuǎn)移，從而達到消弱噪聲的目的?？故较暺髟诟邷?、高濕和氣體流動速度較快的環(huán)境中都可以廣泛使用。

②為螺桿壓縮機安裝隔聲罩

這種措施的工作原理是把螺桿壓縮機的機組置于隔聲罩內(nèi)，讓隔聲罩內(nèi)的吸收材料把噪聲一部分吸收掉，另外隔聲罩的內(nèi)壁也可以反射回去一部分噪聲，這樣能夠傳播到外界環(huán)境中的噪聲也就所剩無幾了，為了達到良好的隔聲效果，隔聲罩的設(shè)計必須要注意很多問題，嚴格高標準，首先在隔聲罩材料的選擇上，必須要選擇隔聲效果足夠好的材質(zhì)，一般情況下材質(zhì)我們會選擇薄金屬板，由于在洞口、縫隙處噪聲容易向外傳播，這些地方一直都是降噪的薄弱部分，因此在這些部位處要特別做好相應(yīng)措施，特別要做好密封工作，但是在做完密封處理后罩內(nèi)的氣溫勢必也會上升，空氣流通也會更加不暢通，為了解決這一問題，最佳的處理方法是使用散熱風(fēng)扇，把散熱風(fēng)扇設(shè)置在隔罩的頂部，散熱風(fēng)扇的機型也有特殊要求，直徑要小，轉(zhuǎn)速要高，另外，隔聲罩內(nèi)壁使用的吸聲材料也必須具備較高的吸聲系數(shù)。前面我們分析過當(dāng)螺桿壓縮機的電機在運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生電磁噪聲，當(dāng)電磁噪聲達到一定程度時，整個機組設(shè)備都要安裝使用隔聲罩，在電磁噪聲相對較弱時，隔離罩可以只安裝在壓縮機上。在使用隔聲罩時如果隔聲罩與螺桿壓縮機產(chǎn)生剛性連接，那么也會發(fā)生振動，從而產(chǎn)生機械性噪聲，為了避免這一狀況，隔聲罩的底部需要使用柔軟度比較高的材料做隔振處理。

2.2做好人耳防護工作

無論是哪種類型的噪聲在向外界環(huán)境傳播過程中都會對操作工作人員的身體造成傷害，特別是會影響人的聽力。長期在這種環(huán)境下工作的人聽力往往比較差，除了在噪聲源和傳播途徑上進行噪聲控制降低噪聲影響和危害外，相關(guān)工作人員在對螺桿壓縮機進行檢修時，需要做好耳朵的防護措施，戴耳罩和耳塞是最直接和有效的方法，這種方法也是最節(jié)約成本的方法，但是這種方法僅限于對人耳的防護，并不能特別有效的消除和減弱噪聲。如果想要達到更好的減弱和控制噪聲，還應(yīng)該從噪聲源和傳播途徑入手，這樣會更直接、更有效。通過對導(dǎo)致螺桿壓縮機產(chǎn)生低頻噪聲的原因進行深入細致的分析，我們找到了相應(yīng)的解決措施，這些措施在實際工作中也見到了成效，除了以上技術(shù)措施外，我們還可以不斷的去提升螺桿壓縮機各配件的質(zhì)量，優(yōu)化壓縮機系統(tǒng)設(shè)計，廣泛的應(yīng)用新型材料，這些也可以在很大程度上達到控制噪聲的效果，這就需要研發(fā)企業(yè)不停的去探索，尋找更多途徑。