螺杆空压机的噪声控制七篇

螺杆空压机的噪声控制 篇1

关键词：螺杆式空气压缩机,噪声分析,噪声控制

螺杆式空气压缩机, 是指通过两个在压缩机机壳内的螺旋形转子, 按一定的传动比相互啮合回转而压送气体的一种容积式回转空气压缩机。这种空压机凭借其体积小、寿命长、性能高等优势被越来越多的企业所认可, 为了满足用户的需要, 响应国家环保的号召, 螺杆空压机在制造时必须采取措施控制空压机在运行时所产生的噪声。

1 螺杆空压机的噪声测量与分析

1.1 螺杆式空压机的噪声测量法

由于螺杆式空气压缩机的特殊机体构造, 大多数关于噪声的测试方法根本行不通。当前, 我们对噪声信号的测量分析的方法主要有三种:近场测量法、频谱分析法和相关性分析法。[1]

在螺杆式空气压缩机的噪音测量中比较常用的方法就是近场测量法。这种方法操作简单:只需要操作者用声级计靠近螺杆式空气压缩机的表面进行扫描, 即可依据声级计的指示值找出噪声源的大致位置。需要注意的是, 近场测量法有一定的局限性。由于传声器在测声级是是就近原则, 即传声器只能测量最靠近它的噪声源。此外, 在测量时传声器还有可能受到周围声源的干扰。因此这种方法不能够提供精确的测量值, 通常用作噪声源和主要发生部位的一般识别或精确测量前的粗略定位。

为了识别噪声的确切位置, 需要具体把握噪声随着频率的分布状况, 这时就可以采取频谱分析法。螺杆式空气压缩机所产生的噪声中有很多频率不一致的分量, 且这些噪声分量是按照频率连续分布着的。目前国内经常采用的是倍频分析以及基于傅立叶变换的频谱分析。其中倍频分析仪常与声级器结合使用, 而基于傅立叶变换 (FFT) 的频谱分析是最有效的频谱分析法。频谱法的测试参数可选择A计权评定声级, 采用1/3倍的频程分析仪, 为了更精确地测量噪音, 笔者建议采取以下五种测试:第一, 不启动螺杆式空气压缩机, 测试各个观测点的本底噪声的A计权声的压级水平和频谱;第二, 运行螺杆式空气压缩机, 测试各个观测点在正常的工作状态下噪声的A计权声的压级水平和噪声频谱;第三, 在空气压缩机正常运行时把箱罩打开, 测试各个观测点A计权声压级水平和噪声频谱;第四, 只启动螺杆空压机的电机并打开箱罩, 测试各观测点A计权声压级水平和噪声频谱;第五, 在空气压缩机正常运行时, 在空压机不吸气的状态下打开箱罩, 测试各个观测点A计权声压级水平和噪声频谱。根据各个测定点的观测和分析, 可以找出出噪声超标的原因并采取措施控制。[2]

此外, 还可以采取相关性分析法对噪音进行测量。这种分析法主要是通过采集压缩机的振动和压力等信号, 然后将这些信号的相关性与噪声信号相对比, 从而推断出噪声源的特征。由于螺杆式空气压缩机的压力变动与压缩机的振动和噪声是彼此联系的, 所以综合分析并对比联系是可以更好地掌握螺杆空压机的噪声源规律的。

1.2 螺杆式空压机的噪声源分析

螺杆式空气压缩机的噪声源主要有以下几个方面:其一, 螺杆空压机工作时气缸产生的噪声。压缩机在正常工作状态下, 气体压力的周期性的变化会使得缸内有气体噪声, 与此同时, 气压的变化会引起气缸、活塞等部件发生振动现象。其二, 螺杆式空压机工作时切向力的波动产生噪音。开启螺杆式空气压缩机时, 在切向力的起伏下, 机器会有大幅度的摇动, 这就产生了噪声。此外, 还会引起压缩机的轴承振动噪声以及机体外部 (如支撑构造、底座) 振动噪声。其三, 螺杆空压机气阀开启、关闭时产生的噪音以及气阀室与吸气腔、排气腔管道产生的气流噪音。在排气压力升高的情况下, 容积内的压力和排气口的压力差也会相应增加, 噪声分贝也会升高。总之, 螺杆式空气压缩机的噪声源是随着空压机的负荷而变化的, 在负荷比较重的情况下, 主要的噪声源为排气动脉;在负荷较轻的情况下, 转子的振动率会随之升高, 成为重要的噪声源。[3]

2 螺杆式空压机的噪声控制

针对螺杆式空气压缩机的噪声问题, 生产制造者要采取相应的噪声控制措施, 使得出场机械达到国家规定的标准, 保证螺杆式空压机的制造质量。

2.1 在螺杆式空压机向外界传播噪声的途中控制噪声

一方面, 制造商可以引进国外的先进技术, 采用双壳式的机体结构, 这种机体可以有效减少噪声对周围的辐射和扩散;另一方面, 制造商可以直接在螺杆式空压机的机壳外部加上隔声罩来降低噪音分贝。

2.2 在螺杆式空气压缩机的排气系统中安装相应的消声设备, 控制排气压力脉动产生的噪音

在选择消声器时应该选用疏松材料制成的抗性消声器, 应当注意的是, 这种消声器的制成材料应选没有纤维和泡沫塑料类的。因为螺式空压机运行时, 脉动气流会损坏纤维材料的护面层, 泡沫塑料会老化成粉末状, 这些纤维或粉末如果进入气缸内, 极易使气缸壁受损, 从而引发机械故障。

2.3 控制转子在振动时产生的噪音, 从而达到减小噪音的目的

具体做法有:其一, 改变转子的几何参数, 减少振动带来的噪音;其二, 提高转子的装配精良度, 减少转子在运动过程中的振动。如制造者可以在研究的基础上对转子的齿型进行改变, 以减小转子在运行过程中受到的齿面接触力, 使得螺杆式空压机在各负荷下转子都能平稳振动, 从而实现控制噪声。制造者还可以提高转子的加工精度, 如对转子由原先的铣削改为磨削, 这就降低了转子表面粗糙度, 一定程度上减少了螺杆式空压机在运行中产生的中、高频噪声。

此外, 还可以通过包扎阻尼法以降低排气管道噪声, 采用隔振法控制空压机机体的振动等方法控制噪声。[4]

在采取相关措施控制螺杆式空气压缩机噪声后, 其既不会降低机体的发动机和压缩机的工作性能, 也不会妨碍机组的正常运行、观测和维修, 还降低了空压机的振动和噪音。这将有利于螺杆式空气压缩机开拓更为宽广的市场, 更好地为企业所用, 为生活服务。

参考文献

[1]马大猷.现代声学理论基础[M].北京:科学出版社[1]马大猷.现代声学理论基础[M].北京:科学出版社

[2]牛群峰等, 螺杆式压缩机噪声分析与控制[J], 噪声与振动控制, 2007, 6 (3) :119-120[2]牛群峰等, 螺杆式压缩机噪声分析与控制[J], 噪声与振动控制, 2007, 6 (3) :119-120

[3]任希文, 空气压缩机的噪声控制[J], 科技资讯, 2010:33[3]任希文, 空气压缩机的噪声控制[J], 科技资讯, 2010:33

螺杆空压机的噪声控制 篇2

北京星航机电设备厂是大型国营企业, 现有螺杆式空压机16台。空压机作为动力设备, 遵照设备管理使用的“三好”、“四会”、“四项要求”、“五项纪律”等条例, 对管理者和操作者都是一种很好的规范。但空压机管理有其特殊性, 如运行过程要绝对安全可靠, 空压机包括附属设备都要执行压力容器相关管理规定, 操作人员必须经过专业机构组织培训合格后, 持证才能上岗。安装施工人员, 必须具有压力容器检测、施工资质。

厂内各区域的空压机及管路统一规划, 统一管理, 管路 (气路) 形成系统网络, 配套的储气罐、干燥机、过滤器、油水分离器、冷却塔等, 都要视用气质量、流量大小来确定安装数量, 避免大而全的现象, 避免浪费。

厂内在用空压机, 排气量在3～20m3/min范围, 每处空压站将排量相同的放置在一起, 均采取并联方式, 便于随时切换。用气量大时, 可实现同时供气, 同一空压站的空压机品牌、机型尽可能做到一致。为避免停机停气引起的大面积停产, 所有空压站都设有备用机。管路长度也都有限制, 长度越大气压损失越大, 湿度也会增大, 反映到空压机的气压也会迟缓。

空压机技术资料由厂档案部门集中保管, 包括随机资料、气路设计资料和后期改造资料, 这项工作很重要。现场修改和补充的技术资料, 及时整理归档。档案资料统一管理的好处是能保持资料齐全、保存长久、技术不流失不断档, 企业不会因人员的变动影响生产运行, 同时便于维修。

空压机配套的干燥机、过滤器、油水分离器, 对用气质量有很大影响, 必须引起重视。应随时检查运行状况, 定期排放污水、更换滤芯。

安全阀、压力表、温度表等安全 (装置) 附件要灵敏可靠, 每年必须检测一次。储气罐、油气筒等压力容器, 以及压力管道的强制检测项目, 必须在检测周期内严格执行。

各台空压机轮换开动, 以保持设备性能。较长时间不用的空压机也要适度开动, 尤其电气控制系统要每月通电, 防止参数丢失。适当储备一些易耗易损件, 如冷却剂 (油) 、空滤、油滤、压力开关、电磁阀、进气阀阀片或活塞等, 故障停机时, 可利用生产间隙及时修复更换。

二、螺杆空压机使用环境管理

空压机是非直接生产设备, 噪声较大, 一般都单独放置在僻静之处, 单设机房。机房通风要良好, 环境要干净, 无粉尘和絮状漂浮物, 温度保持在5～40℃, 以保持开机顺利。空压机产生热量较大, 不论是风扇冷却还是循环水冷却, 每台空压机最好加装抽排风设备, 将热空气排向室外。当使用排风管道时, 需留出加装帆布活动接头的空间, 以利维修。

冷却水循环量大的空压站, 配套冷却塔和循环水池, 要注重实用和美观、选址合理。

空压机、储气罐产生的污水、污油, 以及干燥机、过滤器、排水器自动排放的污水, 应建立排污池, 处理并符合环保要求后再排放。

三、人员配备和维修管理

1. 人员配备

各空压站机房由本单位自行管理, 配备相应维修操作人员。一般的空压机有人定期检查, 按期维护, 到期保养, 每日专人开、关机。重点空压站机房设立班组, 建立交接班制度, 用气期间要排定班次轮流值班。每日逐台观察空压机运行状况, 填写运行记录, 记录运行参数, 如电压、气压、排气温度、油气分离器前后压差、空气滤清器压差、油过滤器压差、油位、运转时数。

厂内设一名技术人员兼职管理, 负责空压机技术改造规划、使用技术指导、故障排除、维护保养, 以及制定维修方案, 协调维修期间的工作。每月进行一两次巡查, 了解各处空压机运行状况, 记录运行时间, 掌握维修和保养情况。

2. 维修与技术管理

(1) 减少故障维修成本。各种品牌的空压机控制原理大致相同, 都能实现自动控制和报警显示。但结构与配置以及性能有一定区别。如阿特拉斯公司的GA110W进气阀结构和复盛公司的SA-45W结构, 以及英格索兰公司的ML37的结构不同, 温控阀、散热器结构也各异。虽然引起空压机故障的原因繁多, 但每种品牌的主要故障还是比较集中的, 如GA110W常出现排气温度高、加卸载异常故障, SA-20常出现压力开关和膜片破损及排气压力高和不卸载故障。

故障发生后, 技术和操作人员共同分析, 故障查得越清楚、问题越深化、部位越具体, 维修成本就越低。如GA110W控制电路有故障, 经电气技术人员判断, 只修理了单板机的继电器就排除了故障, 节省了厂家要求整体更换电路板的费用。

空压机故障或有异常状况时及时停机检修, 切记蛮干, 防止故障扩大。检修时释放掉所有气体压力, 避免带压拆卸工作。例如ML37机型同步齿形带磨损, 伴随杂音出现。SA-10进气阀阀片动作迟滞, 声音沉重, 均没有停机处理, 结果皮带断裂、阀片粘连, 导致进气阀反向喷油、气压丧失、空滤损坏、设备污染。一条微渗漏油的油管没有立即更换, 结果崩裂, 严重跑油, 造成污染和冷却剂损失。

另一次GA110W进气阀有异常声音, 加卸载动作不灵敏, 操作者未重视, 没有及时解体检查排除隐患, 结果控制气路小活塞复位弹簧断裂, 球面刚性密封因撞击而破碎, 硬粒通过压力气路进入大活塞缸体内腔, 导致铝合金缸体内表面严重研伤, 不得不整体更换, 造成较大损失。

四、螺杆空压机使用中的节能降耗

1. 供气压力设定值的调整

供气压力设定值范围的大小, 对空压机运行和节能效果影响很大。假如空压机出厂设定值为0.7～0.85MPa, 0.7MPa为加载压力 (供气压力) 、0.85MPa为卸载压力。若实际要求压力最低只为0.5MPa, 那么存在的0.2MPa供气压差, 就会加重空压机负载及保持压力的能量损失, 同时增加自动加卸载的频率, 对控制系统元器件寿命也是损害。所以使用中, 应选择较低位的供气压力值, 合适的供气压力范围, 最好配套大储气罐, 节能效果明显。

2. 供气方式 (供气量) 的选择

空压机标准运行模式, 是对应于气压变化向系统提供全气量压缩空气, 由压力开关控制。如系统中的气压升至上限设置值, 加载电磁阀便会断开, 使进气阀关闭, 与此同时, 放气阀会打开, 使容器压力下降。

如果系统空气需求较高而且变化不大, 应当选择对进气量进行节流的模式。此模式的特点是随着管线压力升至压力设置的上限点时, 会对进气量进行节流, 启动调节电磁阀从调节阀中排除掉少量压力, 这样, 给进气阀气缸的空气信号便会减少, 使之能够根据需求改变而“调节”进气阀的位置。当空气量达到额定管压94%时便会开始调节, 会逐渐降到额定容量的70%。如果空气需求降到调节后的70%以下水平, 管压便会逐渐上升到压力设置的上限, 届时空压机进入压力控制状态, 空压机放气卸载。这种模式电力需求平稳, 长期使用电能消耗较低。

3. 选择与需求相匹配的供气能力

如一处厂房有两台37kW空压机, 原设计两条供气管线单独组成系统, 分别为厂房钳工和数控机床供气, 两台空压机需同时开动。经多次查看, 发现每台的加载时间只占其开动时间的1/4～1/3, 加载时间比待机空转时间少很多, 即空压机大部分时间是待机空转。在两台空压机供气出口处, 连通一条管道、增加一个截门, 让两台空压机并联使用。改造后, 适当提高供气压力, 缓冲低压用气时储气罐气量短时的欠缺, 保证气质、气压不受影响。实现一开一备, 既节电, 又减少了空压机频繁启动现象, 元器件寿命得以延长。这项措施, 每年可节电和减少维护保养费用12.6万元。

4. 采用变频技术

采用高效节能控制系统, 通过模式开关选择, 变频器可分配到多台空压机的任何一台进行变频控制。根据用气需求, 在参数设定器上设定好系统的目标压力后, 控制系统就能根据监测到的实际压力, 对空压机进行相应的变频调速控制, 满足系统用气需求。解决了空压机加载率偏低、输出压力带偏大问题, 同时减少了压缩机启动对电网的冲击。

如厂内一处空压站有3台产气量20m3/min的空压机, 昼夜用气状况变化较大。经统计与测试, 加装了变频控制, 按照空压机的工况, 优化设定变频器参数。运行半年来, 同比节电20%。

五、维修与保养管理

一般保养项目包括:更换冷却剂、油滤、空气滤芯、油气分离器芯、皮带、进气阀密封件、最小压力阀, 电机补充润滑脂等。

定期维护保养对空压机运行是必不可少的, 保养做得及时、正确, 就会减少维修频次, 减少维修费用, 防止大的故障发生。对于定期保养, 首先要尊重螺杆空压机厂家规定的保养周期。由于每台空压机运行状况和使用条件不同, 技术人员对每台空压机都要建立维修保养台账, 记录运行时间, 杜绝提前保养的现象。在此基础上, 进一步摸索各台空压机保养规律, 保养周期比厂商推荐参数有一定延长, 合理减少保养费用。

空气滤芯的更换有两种方式, 一是按时间设置, 需要专人管理, 责任心要强, 更换后清零重设, 否则会出现报警 (不停机) 。二是按压差设置, 直观明了, 利于工厂管理。首次因空气滤芯引起报警后, 可以取下滤芯反吹清洁, 还可延长一定时间, 再次报警必须更换。油气分离器芯和油滤保养更换的时间, 只要根据空压机压差设定值报警即可。

冷却剂保养更换时间, 要看油品使用周期和油品变化情况确定。一般情况下, 换冷却剂的同时就要更换油气分离器芯和油滤。要注意的是不要轻易更换油品品牌, 更不要混用。其他元器件保养更换, 视运行情况确定

当空压机运行30000～40000h, 压缩机出现噪声且产气压力不足时, 应当做一次大的保养, 更换机体轴承、联轴器、各油封, 调整螺杆间隙。

摘要：螺杆空压机的使用、管理, 实际运行中如何确定维护保养时间, 如何确定保养内容, 如何取得最佳节能效果。

螺杆式空压机在煤矿的应用探讨 篇3

关键词:螺杆式空压机 煤矿 应用

0 引言

目前,我国矿山常用的空气压缩机多为往复式活塞型空压机,而回转式螺杆型空压机的使用则较少。究其原因,主要有以下几点:①活塞式空压机生产成本低、价格便宜。②长期使用积累了一定的经验,培养了一支熟练的使用、维修队伍。③螺杆式空气压缩机制造难度大,价格高,用户一次性投资大。④对螺杆式空压机的性能、特点不太了解。然而,长期使用的惯性,使我们忽略了活塞式压风机的诸多缺点:如体积大、占地面积大、机组重量大、噪音大、维修工作量大、操作复杂、运行费用高等问题。随着科学技术的发展,性能优越的螺杆式空压机已能在国内批量生产,其生产成本的降低,使得它的应用前景越来越广阔,并逐渐应用于工厂、矿山。螺杆式空压机具有活塞式空压机不可比拟的优点:如重量轻、体积小、占地面积小、噪音低、自动化程度高、维护量小、运行费用低等。在矿山推广使用,有着极其重要的现实意义。

1 螺杆式空压机的工作原理

1.1螺杆压缩机的发展历史 螺杆式压缩机是由瑞典阿尔夫·里斯霍尔姆在1934年首先提出的,第一台样机由瑞典SRM公司制造出来。

我国的螺杆式压缩机近年来也已获得了很大的发展,如无锡压缩股份有限公司已能批量生产不同规格、多品种的螺杆式压缩机,顺德市正力精密机械有限公司已能生产出长寿节能单螺杆式压缩机。目前,我国自制的各种供空气动力用的移动式和固定式螺杆压缩机,燃气轮机增压用的螺杆压缩机,空气分离用的空气及氧气螺杆压缩机、石油气和煤气螺杆式压缩机及其他特殊用途的螺杆压缩机都已广泛应用到国民经济各个领域。

1.2工作原理 螺杆式压缩机是一种按容积变化原理而工作的双轴回转式压缩机。其工作原理和一般已知的活塞式压缩机类似,即待压缩的气体被吸入至一工作室,工作室随即关闭及缩小,被压缩气体在其内经受一种多变压缩过程。当工作室内的气体达到预期的终压力时,工作室立即与压出管接通,工作室再继续缩小时,受压缩的气体便被排出至排气管道内。

活塞式压缩机的工作室由一个有一活塞在其内作往复运动的气缸所组成,对于螺杆式压缩机,其工作室则由一对斜齿的转子副的齿槽所组成。转子副在与它精密配合的壳体内转动,此时,转子副齿面的互相接触所组成的接触线沿轴向方向运动。如果利用壳体在两端及外周的表面把槽空间封闭,当转子转动时,在齿槽间输送的气体容积变小,理论上可将气体压缩至任意高的压力。

2 螺杆式空压机的特点

2.1高效、节能、稳定 近年来国际上主机转子采用新型不对称型线。如德国的GHH型线,瑞典的X型线、日本的α、β型线以及国内的XP型线,效率高,节能效果好。螺杆式压缩机具有强制输气的特点,即排气量几乎不随排气压力的变化而变化,排气压力每升高或降低1MPa,排气量相应减少或增加1%左右,同时,螺杆式压缩机的内压力比与转速无关,任何转速时的内压比几乎为定值。

螺杆式压缩机在宽广的排气量、排气压力和转速范围内,效率变化不大,并可保持较高的数值,比功率变化很小。由于压缩机转速高,无减速器,具有连续输气的性能,输气的脉动性相应地很小,若无特殊要求,可不另装储气罐。

2.2出色的环保设计 隔音式的箱体设计、紧凑完整的机组、体积小、重量轻、噪音低、占地少、无须特殊基础设计、施工,安装方便。如:LGD-22/8-X型压缩机容积流量为22m3/min,排气压力为0.8MPa,电机功率为132kw,噪声为78±3dB (A),最高排气温度为100℃,重量为2170kg,外型尺寸2900×1670×1940。箱体机组内包括压缩机、电机、仪表、电控、后冷却系统等,无须另购仪表柜、电控柜。而L-22/7-X活塞式压风机噪音为105dB(A)、重量(仅空压机、不含电机、仪表柜、电控柜)为2650kg,最高排气温度160℃。螺杆式压缩机动力几乎完全平衡,无不平衡的质量力,这样就可使机器能平衡地无振动地运转。因此也不需要基础,只要放置在平坦的通风良好的厂房内即可。

2.3完善的综合保护功能 该压缩机具有卸载延时停车,主电机过载停机,排气温度过高停车,风扇电机过载停车等完善的保护功能。水冷机组设有恒温阀自动控制机组排温,风冷机组设有独立的风扇冷却系统。

2.4全电脑自动控制 以PLC(可编程控制器)为中心,实现IMMI(可触摸屏)工业人机界面,实现人机对话,全中文操作显示系统,操作简单,直观。全电脑自动化控制,全方位提供压缩机维护信息,实现维护提示,能打印压力曲线,提供压缩空气使用量动态分布,能够历史报警,方便用户分析压缩系统实际参数。无需专人看守,减少劳动成本,提高运行效率。

2.5维护量小,运行费用低 由于压缩机的主要零部件采用进口优质元件,先进的生产制造工艺,使得机组运行寿命长,运行维护量小。

3 结论

综上所述,螺杆式压缩机有着活塞式压缩机不可比拟的优点,无论是在外型设计、工作环境、安装维修、自动控制、高效节能、运行费用等诸多方面,都有其独特的优势。选用螺杆式压缩机尽管初期投资较大,但其运行费用低,可在短期内收回多出的投资。其环保的外型设计和自动化控制,又大大地改善了工作条件。

目前,螺杆式压缩机的工艺设计还在不断提高,成本也在逐步降低,性能更优越的单螺杆压缩机已经进入市场。随着人们对螺杆式压缩机的使用和认识,螺杆式压缩机将因其具有良好的性能而被推广使用。

参考文献:

[1]方大义,何华兵.空气压缩机排气压力异常的原因及对策[J].中国氯碱. 2004.(09).

螺杆空压机的噪声控制 篇4

长沙鑫圭机电空压机在运行过程中不可避免会产生一些噪音（即使是实验室用静音无油空压机，其噪音值也只要求低于在60分贝）。对于无油螺杆空压机来讲，由于使用它的行业一般对气体质量要求非常高，而且对于噪音一般也有比较高的要求，因此如何控制其噪音就显得非常必要。

我们先来看噪音是如何产生的：目前业内普通认为无油螺杆空压机的工作噪音主要来自三个方面：

1、电动机或柴油机工作产生的噪音。理论上讲，任何机械设备在工作时都会产生噪音，而电动机、柴油机作为使用非常广泛的一类机械设备，其肯定会产生噪音，这点相信大家都知道，甚至体验过。

2、机械运动部件撞击、磨擦产生的机械性噪声。包括转子系统转动不平衡引起的振动、转子碰撞和摩擦引起的振动、轴承引起的振动、传动或同步齿轮引起的振动、滑阀的振动等。这些振动同时会通过轴承传递到壳体，进一步激发壳体的振动，从而向外部辐射。

3、气流噪声（主要通过进、排气口向外辐射）。主要有吸气孔口气流脉动噪声、排气孔口气流脉动噪声、气体在机体内流动和气柱共鸣噪声。

科学研究表明，在安静的工作环境下，人类的工作效率会大大提高，而且噪音过大对于人体健康也会产生伤害，对周围的环境也是一种污染，因此必须进行有效的控制。目前公认的控制空压机工作噪音的有效措施主要有以下几种：

1、减小或阻断噪声通过机壳向外界的传播法。其实就是在空压机外部加载隔声罩。

2、优化排气结构、在排气管路上安装消声装置，以减小排气压力脉动产生的噪声。比如利用小孔小声的原理将半封无油螺杆空压机的排气管的消声结构改为多孔结构，从而降低了空压机整体噪声，并使得该空压机在部分负荷和满负荷时噪声基本一致。

3、通过改变转子几何参数、提高转子制造和装配精度等措施减小转子运转过程中的振动，达到减小噪声的目的。

螺杆空压机的噪声控制 篇5

螺杆式空气压缩机如今在工业企业中应用非常广泛,由于螺杆式空压机的特殊性,其余热回收的潜力非常大,经济效益明显。以下具体对螺杆空压机余热回收的节能潜力和节能经济效益进行分析讨论。

1 空压机运行过程中所存在的问题

如图1所示,空压机在产生压缩空气的过程中,100%的轴功率转换成热量,在通过其自身的散热冷却系统来给高温高压的油、气降温的过程中,约有90%以上的热能被无端的浪费。对于空压机数量众多的企业,这部分节能潜力相当大。

2 螺杆空压机余热利用技术介绍

空压机余热利用技术是在不改变空压机原有工作状态的前提下合理利用空压机余热,通过水泵把冷却水经过冷热交换器把空压机的热油迅速冷却下来,将这部分余热经过热量回收装置转化为热水供生活及有需要的生产工艺等使用,不需要任何花费任何运行成本。同时优化空压机油降温的效果,实现主机节能。

3 余热回收利用改造的节能量及经济效益分析

3.1 节能量分析

以无锡天山水泥有限公司为例,该企业有4台110k W的空压机,企业共有员工200人,设置有职工浴室,企业通过1台燃料为原煤的热水锅炉供应浴室所需热水。以下对该企业空压机余热回收利用后所产生的节能量进行分析:

3.1.1 可回收热量计算

电力的热值为3 600 k J/(k W·h),即1 k W·h电力的低位发热量为3.6 MJ。根据实测,该空压机每小时耗电量约为90 k W·h。空压机余热回收的效率按72%计算,则该台空压机每小时可回收的热量Q1为:Q1=90 k W×1 h×3 600 k J/(k W·h)×1台×72%=233.28 MJ/h;每天空压机开机负载时间按照20 h计算,则每天回收热量Q2为:Q2=Q1×20 h=4 665.6 MJ;按年运行时间为330天计算,年可回收热量Q3为:Q3=Q2×330=1 539.6 GJ;热力当量折标系数为0.034 12 tce/GJ,则年回收的热量折标准煤即该项目的节能量为:A=Q3×0.034 12 tce/GJ=52.53 tce。

3.1.2 余热回收利用可产生热水计算

水的比热容为4.186 8 k J/(kg·K),即1 kg水吸收4.186 8 k J的热量,温度会上升1℃。

热量计算公式为Q=Cm·Δt,式中C为比热容,m为水量,Δt为温度变化值。

冬天时(冬天时间以10月到4月共7个月计),入水水温度低,以入水温为5℃计算,需要从5℃上升至55℃,温差为50℃。所以冬天空压机每天热回收可产生的热水量B1=Q2/[4.186 8 k J/(kg·K)×50]=22 t/D。

夏天时(夏天时间以5月到9月共5个月计)入水水温度高,以入水温为15℃计算,需要从15℃上升至55℃,温差为40℃。所以夏天空压机每天热回收可产生热水量B2=4 665.6 MJ/[4.186 8(k J/kg·K)×40]=28 t(夏季空压机的产热量更高,同样按72%计算)。

根据加权平均算法,1台110 kw空压机热回收平均每天可产热水量B3=(B1×7+B2×5)/12=24.5 t。经以上计算可知该空压机余热回收平均每天可产24.5 t热水。

3.1.3 结果分析

该企业共有员工200人,每人每天洗澡1次约为50 L,则每天消耗热水量C=200人×50 L/1 000=10 t/d(需求使用自来水)。

而空压机进行余热回收利用后1台空压机可产生24.5 t热水,所以该企业只需改造1台110 k W空压机进行热回收即可满足员工用热水需求。

3.2 经济效益分析(利润、投资回收期等指标分析)

企业原先采用热水锅炉,以原煤为燃料,根据企业之前的运行数据,锅炉年耗煤量约为150 t,采用余热利用之后,将取消原煤的使用,即可节约150 t原煤,原煤价格按1 000元/t计算,年可节约费用15×104元。

该项目总投资额为18.5×104元。利润、投资回收期等指标分析如下:a)本项目总投资费用I=18.5×104元;b)年运行费用总节省金额P=15×104元;c)新增设备年折旧费D=总投资费用I/设备使用年限Y=18.5/10=1.85×104元;d)应税利润T:P-D=15-1.85=13.15×104元;e)净利润=应税利润-各项应纳税金总和=13.15×(1-33%)=8.81×104元;f)年增加现金流量F=净利润+年折旧费=8.81+1.85=10.66×104元;g)投资偿还期N=总投资I/年增加现金流量=18.5/10.66=1.74年;h)净现值-初始投资额I=10.66×6.144 6-18.5=47×104元>0。

式中贴现率按10%,折旧按10年,年金现值系数按照6.144 6计算。

从以上计算可知,该项目方案各项指标均优于经济评估准则指标,因此方案在经济上可行。

该工程投资费用约为18.5×104元,预计投资回收期为:18.5×104元/15×104元=1.2年,约15个月。

3.3 值得注意的问题

如果企业用热水量不多而空压机数量及装机容量又很大,则需进行详细的可行性研究方案分析,通过以上分析得知,该企业虽然有多台空压机的余热可进行利用,但是就目前企业的需求,只需投资改造1台就能满足企业所需。所以企业在投资改造前需进行利润、投资回收期等指标分析,如用于工艺生产,则需考虑工艺温度是否能满足要求,不能盲目建设,应选择适合企业需要的余热回收方案,以免造成回收期时间较长,转换的热水较多所造成的浪费现象。

4 结语

空压机的使用几乎遍布各个行业,从以上的分析可知,空压机的余热利用具有非常大的节能潜力和经济效益,从十二五的节能规划和企业降低生产成本增加市场竞争力的角度考虑,空压机余热利用将是一项非常值得在工业企业中推广的项目。企业在进行余热回收技术改造时,可请当地的节能服务机构对企业的余热资源量、投资回收期等经济性数据进行测试对比分析,选择符合企业实际情况的余热回收方案。

摘要：随着十二五节能规划的发布以及企业日趋增长的能源成本压力,设备节能改造越来越受到重视。阐述了螺杆式空压机余热回收技术的应用的技术可行性和节能经济效益。

螺杆空压机的噪声控制 篇6

1 螺杆式空压机工作原理分析

螺杆式空压机在空气进入前, 由过滤器将大气中的灰尘、杂质过滤。干净的空气通过进气控制阀到达压缩机主机, 并与冷却润滑油充分混合进行压缩。含油气体经过压缩后排出, 一系列处理后通过油气精分离器得到含油量较少的压缩空气。当空气被压缩到规定的压力值时, 压缩空气被最小压力阀排放至冷却器, 冷却之后的压缩空气可以使用。

在吸气过程中, 螺杆式空压机在进气侧的吸气口, 能够保障压缩室有足够的空气吸入。进气过程中主要依靠调节阀的控制, 当转子转动时, 吸收的空气量最大, 排气结束时, 齿沟则处于真空状态。在气体封闭、运输过程中, 主副转子的齿峰会与机壳形成密封的空间, 以保障空气被密封在齿沟之内, 不能与外界沟通。紧接着, 两个转子继续转动, 齿沟和齿峰在吸气端吻合, 从而将气体引入排气端。在压缩及喷油过程中, 排气口的齿沟同齿合面的距离越来越小, 这样整个密闭空间内的压强不断减小, 以保障齿沟内的气体就处于被压缩的状态。

2 螺杆式空压机常见故障的原因及应对办法

2.1 螺杆式空压机难以启动

当螺杆式空压机出现电气故障灯亮的情况, 并无法启动时, 首先需要对保险丝、电动机以及热继电器等设备进行检查, 确保这些设备处于正常运行的状态, 如果存在问题、隐患, 需要及时采取相关办法对这些设备进行更换。然后再检查压力温度传感器、启动按钮, 如果出现断线或者是接触不良, 就需要对其进行进一步检修。此外, 对控制器程序进行检测, 如果是程序性错误, 就需要对电源的相序进行改变。最后, 对机体进行检查, 如果用外力推动机体仍然不能转动, 就需要让厂家直接进行处理。

2.2 运转电流数值超过正常范围

当运转电流超过正常范围时, 压缩机就会自动跳闸, 因此首先需要对传动皮带进行检查, 皮带过松就可能引起空转, 是电流声高, 将皮带抽紧即可解决故障。还可以对油气分离器进行检查, 确定其中使用的润滑油符合相关规定, 一旦使用了不合规格的润滑油, 就很容易导致油气分离器出现故障, 需要更换合适的润滑油。此外, 如果排气压力数值较高, 还应当对控制器的压力设置进行检查, 通过调节压力设置, 使其内部处在正常的压力范围内。最后, 压缩机本身产生的故障也会导致电流数值超过正常范围, 因此需要对压缩机能否正常运转进行检查。

2.3 运转电流较低

运转电流较低故障的原因有以下几个方面:一是空气过滤器堵塞, 这是由于空压机作业环境中的空气质量相对较差, 使得过滤器出现了堵塞的现象。这种现象在污染较严重, 空气质量相对较差的中西部地区经常出现。一旦出现堵塞, 就应当及时对过滤器继续清洗, 如果过滤器使用时间较长, 难以彻底清洗干净, 就需要更换过滤器。二是进气阀运转不正常, 这是由于进气阀使用环境干扰其正常使用, 可以尝试添加润滑油来帮助进气阀实现流畅运转。此外, 容调阀调整不恰当也会引起运转电流较低的现象出现。可以通过对容调阀设定值进行调整或是重新设定来消除该故障。四是空气消耗量太大, 需要协调空气的进入量与使用之间的关系, 确保空气消耗量维持在稳定的范围内。

2.4 排气温度过低

正常的排气温度应当在75℃以上, 低于这个温度就很有可能导致后续气体使用不畅。这是由于空压机运作的外界环境很有可能是处在外界温差较大的环境, 不能保障外界环境温度处在稳定的范围内。所以当出现排气温度较低情况时, 就需要减少冷却器的散热面积。如果减少了冷却器的散热面积却仍然没有使温度升高到正常值范围内, 就需要对排气温度表进行检查, 保证其正常使用。最后, 还可以对热控制阀进行检查, 如果存在故障要及时更换。

2.5 排气温度过高

由于外界环境的变化, 可能会有过高的环境温度, 很容易出现排气温度过高的故障。首先需要检查机体本身冷却系统的冷却风扇, 看是否能够正常运转。此外, 还需要保障冷却器的风道没有异物堵塞, 如果出现问题就要及时疏通。此外还需要对润滑油的油量和规格进行检查, 如果润滑油油面低于红线, 就需要加油, 同时还需要保障油品适用。而空气滤清器出现过多杂质也会影响排气的温度控制。一般来说, 空气滤清器不清洁和油过滤器阻塞出现的频率较高。最后, 还应当对热控制阀进行检查。

2.6 空气中含油量较高

当空气中含油量较高的时候, 润滑油添加的周期变短, 无负荷的时候滤清器还会冒烟。当出现这种故障的时候, 首先应当对润滑油的油面进行检查, 保证油面在合理的范围内。其次还要保障回油管限流孔没有阻塞, 如果出现阻塞的现象, 还需要将回油管拆卸进行清洁。而油细分离器出现故障也会导致空气中含油量较高, 这就需要更换油细分离器。最后还需要对排气压力进行检查, 保证其处在规定范围内。

2.7 无法全载运转

首先应当对控制管路进行检查, 重点查看是否有泄露出现, 一旦存在泄露就需要锁紧泄露位置, 以保障控制管路中没有缝隙。还要对容调阀进行检查, 出现问题时及时更换, 当压力传感器不能正常工作时, 还需要将其更换。还需要对进气阀进行检查, 可以讲润滑油脂加入进气阀以保证其动作的顺畅。最后, 对压力维持阀进行检查, 如果出现故障可以先把阀座拆卸, 并确认止回阀片是否磨损, 如果磨损就及时更换。

3 结束语

作为压缩机的辅助系统, 空压机在工作中担任了重要的角色, 因此应当重点维护。但是在实际的应用中, 螺杆式空压机常常出现一些问题, 这些问题如果不能及时解决, 就会影响生产效率和生产人员的安全。因此, 需要在多次维护保养过程中总结出常现的故障, 并通过对大量故障处理获得经验, 很快地确定故障出现的原因, 缩小抢修的时间, 以保障空压机的维护效率, 实现更加高效地运行。

摘要：螺杆压缩机的零部件相对较少, 磨损程度也很低, 因此使用的寿命较长, 再加上效率高、排气量不受排气压力影响, 因此应用较为广泛。随着螺杆式空压机在压气站的广泛应用, 人们开始关注螺杆式空压机在运行过程中出现的故障, 以及解决办法。文章就以复盛空压机SA15-37A为例, 在分析其工作原理的基础上, 结合实际工作经验, 总结出螺杆式空压机常见的故障, 并提出相应的解决办法, 希望能为从业人员提供参考。

关键词：螺杆式空压机,故障,原理,探究

参考文献

[1]康梅.螺杆式空气压缩机控制系统缺陷分析及改进方法[J].煤矿机电, 2012 (4) .

[2]曹建华.双螺杆空气压缩机工作原理与故障处理[J].德州学院学报, 2012 (S1) .

螺杆空压机的噪声控制 篇7

目前, 工厂中常用树枝状管道系统对生产车间进行供气, 在螺杆空压机群供气过程中, 为了更好地监测螺杆空压机的产气效率 (电气比) , 计量工厂气动系统的用气流量, 通常每台螺杆空压机后面装有流量计进行流量计量。同时, 为了保证生产所需的供气压力, 通常在分气缸上装有压力传感器用以监测供气压力, 如图1所示。

根据气动系统运行流程, 本文将图1所示的气动系统划分成三个部分, 即供气系统、输送系统及用气系统, 各部分构成如下:

1) 供气系统部分主要包括螺杆空压机、冷干机及过滤器等;

2) 输送系统主要包括储气罐、主管、支管、阀门、空气软管等, 其作用是将气动系统的不同部分连接起来以最小的压力损失向用气点输送压缩空气。由于输送系统因为其具有管道体积, 具备了一定的储气能力, 这一部分对供气压力波动工况下的气动系统有着重要的影响, 为了方便研究, 本文将输送系统拟合成某一体积的容腔;

3) 用气系统主要包括气缸、喷枪及喷嘴等用气设备, 根据工业现场用气系统用气设备是否受供气压力波动的影响, 主要分为两类, 一类简化为不带减压阀等稳压调节装置的气动设备, 压缩空气经节流口1流入环境;另一类是带有减压阀等稳压调节装置的气动设备, 通过稳压调节装置后, 压缩空气经节流口2流入环境。

基于以上划分, 本文建立如图2所示的工业现场螺杆空压机群运行模型。

螺杆空压机群系统运行供气过程中, 以容腔为研究对象, 整个模型相当于容腔的充放气过程, 可看作是等温过程, 由容腔中压缩空气状态有

式中, p为空气的压力, Pa;V为体积, m3;m为气体质量, kg;R为气体常数, 对于空气, R=287J/ (kg·K) ;θ为空气的绝对温度, K。

由于是等温过程, 可微分得

式中, t为时间, s;ρ为空气的密度, kg/m3;Q为t时间内体积流量变化量, m3/s;Qin为螺杆空压机群产气的体积流量, m3/s;Qou为工业现场用气的体积流量, m3/s。

2 用气系统需求流量在线估计方案设计

为了剔除用气系统用气流量中伪用气流量, 首先要得到用气系统的用气流量。由式 (2) 中建立的模型可知, 如果容腔体积V和θa已知, 根据供气压力的变化率和供气流量 (流量计计量的螺杆空压机群产气流量) 可以求出用气系统的用气流量。然而工业现场供气管网的体积是无法准确测量的, θa也是无法确定的。为了消除工业现场未知的供气管网体积及压缩空气温度的影响, 结合螺杆空压机群加/卸载运行特性, 提出了一种工业现场螺杆空压机群供气场合用气系统需求压力下需求流量的估计方法。

方法实现过程如下:

1) 在工业现场采集的供气压力时间序列数据中, 以某一供气压力峰值ph为基准;

2) 以Δt为时间单位在ph两侧分别提取供气压力p0和p1, 如图3所示;

3) 在供气流量时间序列数据中提取p0对应时刻的供气流量值Qin0, p1对应时刻的供气流量值Qin1, 则用气系统用气流量可由下式得到

对于工厂级这种大惯性气动系统而言, 由于2Δt时间很短, 用气系统用气流量在这段时间内可看做是不变的, 因此, Qout0=Qout1, 联立式 (3) 和式 (4) 解微分方程可以求得用气系统供气压力ph下的用气流量Qout0

4) 以供气压力峰值ph过后的下一个供气压力谷值pl为基准;

5) 同样以Δt为时间单位, 在pl两侧分别提取供气压力p2和p3;

6) 在供气流量时间序列数据中提取p2对应时刻的供气流量值Qin2, p3对应时刻的供气流量值Qin3, 则用气系统用气流量可由下式得到

同理, Qout2=Qout3, 联立式 (6) 和式 (7) 解微分方程可以求得用气系统的供气压力pl下用气流量Qout2

7) 由于在生产相对稳定的工况下, 用气设备运行数量可看做是固定的, 所以用气系统用气流量Qc大小是不变的, 用气流量Qp大小也仅取决于供气压力p, 这里假设Qp大小表示为:

式中:k为一次项系数。

综上可得, 在得到用气系统中Qc和k的情况下, 通过带入用气系统需求压力p便可得到工业现场该稳定生产工况下的需求流量。

3 结论

本文研究了供气压力波动下工业现场气动设备用气流量的消耗特性, 在将气动系统划分为供气系统、输送系统和用气系统三个部分的基础上, 建立了气动系统螺杆空压机群运行模型。在此模型的基础上, 设计了螺杆空压机群供气场合用气系统需求供气压力下需求流量的在线估计方法, 该方法根据供气压力、供气流量及供气压力一阶微分信号计算出用气系统需求压力下的需求流量。该方法计算简单、结果精确, 可用于螺杆空压机群供气场合用气系统需求压力下需求流量的在线估计, 进而为螺杆空压机群优化运行组合提供依据, 从而较好地解决了螺杆空压机群运行负荷率低的问题。

摘要：本文在提出的气动系统流量供、需匹配控制理念的基础上, 在螺杆空压机群供气压力波动的情况下, 研究了如何从供气系统供气流量中挖掘出用气系统需求压力下的需求流量, 这将对螺杆空压机群的节能运行有着重要的意义, 其意义在于:通过此需求压力下的需求流量可以判断出当前螺杆空压机群机组运行组合是否是最优组合, 如若不是, 可根据此需求流量优化调整螺杆空压机群的机组运行组合, 从而提高螺杆空压机群的运行负荷率, 降低螺杆空压机群的运行能耗。