离心式压缩机产生的噪声属于生产性噪声,它主要包括空气动力噪声、机械性噪声和电磁性噪声三部分。 (1)在进气管口处空气快速流动,导致产生压力波动,辐射较高的气动噪声; (2)在离心式压缩机内部,由于转子不平衡产生激振力,引起机体振动产生噪声; (3)由于运输气体过程中的压力波动,产生气流脉动,遇到异径管时产生激振力,引起管道振动产生噪声; (4)由于高压气体排出时压力落差过大,产生阻流冲击波,引起机体振动产生噪声; (5)在排气管口处,空气压力增至0.5MPa,空气从阀门间歇性排出,冲击阀门,气流产生扰动,辐射较大的气流噪声。 我们可以用一张流程图来分析下离心式压缩机噪声产生的具体过程。看下图: 怎么样?是不是非常清晰? 为对噪声源进行定位,我们来做一个实际测试。 (1)测试产品:RKT-140的离心式压缩机 (2)测试标准:国家标准《风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》 (3)测试点:结合现场实际布局,对离心式压缩机机组及电机间共布置6 个测点如下图所示。测点距离被测量物面1m,传声器朝向被测目标方向,传声器与地面距离为1.5 m。 (4)测试仪器:Norsonic150声振测试分析仪; (5)测试方法:使用仪器对各测点分别进行C 计权频率实时滤波分析,各个测点测试时间为1 min,各测点的噪声1/3 倍频程图如下图(a),离心式压缩机测点2 的频谱图如下图(b): 根据频率公式计算离心式压缩机正常工作下的频率成分如下表: 表1 频率成分/Hz
联合图 (b)离心式压缩机西侧频谱图及表1离心式压缩机噪声频率成分分析,特征频率1 190.26 Hz、2 380.43 Hz产生于离心式压缩机叶轮基频及其倍频。 将噪声源实景视频图像与传声器阵列测试的结果相结合,标定噪声源的位置。波束形成基本原理见下图。 原理的具体讲述: 声源平面上设置一个声源点s,在传声器阵列平面上设置m个传声器,声源点s在t时刻辐射声波,经过延迟时间Δm到达第m个传声器,根据“延迟与求和”波束形成原理,传声器阵列对声源点s的波束形成输出为 其中:wm 是第m 个传声器的权重;ym 是由第m 个传声器进行空间采样的信号。 实时图像结果如下图: (1)声成像图图5(a)显示离心式压缩机最大噪声部位为离心式压缩机排气管口; (2)屏蔽离心式压缩机排气管口声源后,噪声最大位置为离心式压缩机进气管口,属于进气气动噪声; (1)针对低频共振产生噪声的问题,可以对齿轮箱做轻量化设计,优化结构刚度,改变齿轮箱的固有特性,避开共振频率; (2)针对离心式压缩机中高频噪声,采用吸隔型隔声罩与阻抗复合式消声器联合降噪方法,吸隔型隔声罩结构如下图所示。 (3)结构中离心玻璃棉及穿孔板吸收中高频噪声,钢板层阻隔低频声传播,并加阻尼涂层防止共振。 (4)在吸隔型隔声罩进、排气通风口均安装阻抗复合式消声器,阻抗复合式消声器结构如下图所示。 |
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