《螺杆制冷压缩机噪声控制新技术的开发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《螺杆制冷压缩机噪声控制新技术的开发（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八届全国振动理论及应用学术会议论文集，上海，2003 年 11 月 螺杆制冷压缩机噪声控制新技术的开发 螺杆制冷压缩机噪声控制新技术的开发 王银亮, 祖丙诃, 周英 (大庆油田股份有限责任公司天然气分公司规划设计研究所，大庆市，163459) 摘摘 要： 要： 论文叙述了轻烃回收装置中的关键设备螺杆制冷压缩机的使用情况，工作原理、设计特点；螺 杆制冷压缩机由于转速高，供油系统复杂，有时会发生不同程度的噪声超标问题，针对运行中的有问题制冷 压缩机机组进行详细测试和分析，对进一步控制螺杆压缩机的噪声起到积极作用。 关键词： 关键词： 螺杆机组；设计特点；工作原理；噪声超标；噪声控制 The Ne
2、w Technology about the Control of Noise of the Refrigeration Screw Compressor WANG Yin-liang, ZU Bing-he, ZHOU Ying (The programming and design academe of The Natural Gas Company Of Daqing Oil Field, Daqing City 163459) Abstract: This disquisition described the performance, the working principle and
3、 the design characteristic of the key equipment of hydrocarbon recycle device the refrigeration screw compressor. As the compressor run with high rotate speed and the oil support system is complex, sometimes it will lead to the over run of the noise, our detailed test and analyzing to the compressor
4、 which is running with problem will make a positive affection to the control of the noise. key words: the refrigeration screw compressor, the design characteristic; the working principle; the over run of the noise; the control of the noise 1 概况：概况： 大庆油田天然气分公司轻烃低温回收装置共有 12 套，每套装置都有螺杆制冷压缩机组，它承担着提 供冷量的
5、任务，这些制冷机组，9 套是国产的，3 套是引进的，制冷能力各不相同，由于长期运行，噪声 超标给生产维护带来困难，为了给维护人员创造一个良好的工作环境，使螺杆制冷压缩机组噪音控制在 作者简介：王银亮（1956- ） ，男，山西芮城人，高级工程师，学士学位 1 国家规定的标准以下，必须对噪声加以研究和控制。 2 螺杆制冷压缩机结构及特点螺杆制冷压缩机结构及特点 螺杆压缩机属于容积式压缩机，是靠容积的变化使气体压缩的。缸体的内部为横字形，在内部平 行放置着两个被此互相啮合的螺旋形转子。其中凸齿形的转子称为阳转子（阳螺杆） ，凹形的转子称为阴 转子（阴螺杆） 。阳转子的一端与电机相连为主动转子，阴转
6、子为从动转子。一般阳转子有四个齿，阴转 子有六个齿，即阳转子与阴转子的齿数比一般为 4：6，转子的两端放在滑动轴承中。轴向载荷大部分由 设在阳转子另一端的平衡活塞所承受，剩余的轴向载荷由转子一端滚动轴承受。螺杆压缩机气缸轴线方 向的一侧为进口气，另一侧为排气口，阳阴转子之间以及转子与气缸壁之间一般靠喷油密封。 螺杆制冷压缩机的优点是结构简单，体积小，易损件少，振动小，容积效率高，由于采用喷油冷却， 制冷剂接近于等温压缩，即使在高压缩比时也可以使用单级压缩，排气温度一般不超过 90。螺杆机可 以采用滑阀调节其制冷量，可以在 10%至 100%范围内实现连续无级调节，因此在低负荷运行时也比较经 济
7、，不会象离心压缩机那样一但调节至小流量时会出现喘振现象。另外螺杆机平衡性能好，对基础要求 简单，螺杆制冷压缩机的缺点是润滑油系统比较复杂，庞大，油耗量较多，另外噪音较大，转子加工精 度要求高，一般来说其电耗也较大。 3 螺杆制冷压缩机工作过程螺杆制冷压缩机工作过程 螺杆制冷压缩机的工作过程为进气，压缩和排气三个过程。在转子旋转到一定位置时，两个转子形 成一个与进气口相通的 V 型密封空间，此时开始进气，随着转子的旋转，V 型密封空间的容积不断增大， 气体逐渐进入空间。当转子继续旋转后，V 型密封空间开始不与进气口相通，进气过程结束，此时该容 积达到最大。转子继续转动，密封线向排气侧移动，V 型
8、密封空间的容积逐渐减少，空间中的气体被压 缩。压缩过程一直进行到 V 型密封空间与排气口相通时为止，V 型空间的体积减少气体压力升高。在这 以后 V 型密封空间的气体被压入排气管，直到气体排出后，排气过程结束，由此可以看出，螺杆压缩机 基本上没有余隙容积，容积效率高，在压缩比比较高时仍可以保持较高的容积效率，故很适宜在较低温 工况下以单级压缩进行。 4 螺杆压缩机的基本数据：螺杆压缩机的基本数据： 类别 引进螺杆制冷压缩机 国产螺杆制冷压缩机 型号 WRVH-255/16500/650 JZKA20C 制冷能力（KW） 6978 186 功率（KW） 480 145 转速（转/分） 2970
9、2960 外型尺寸（mm） 3400165002200 323513502115 入口压力（Mpa） 00116 003-005 出口压力（Mpa） 162 160 入口温度（） -31 -25 出口温度（） 90 105 介质 氨 氨 润滑油 SAMIFI“B”SHELL CLAYUS33 型 N46 重量（Kg） 4500 4350 耗水量（m 3/h） 50-70 15-25 使用地址 杏三、杏九、杏-浅冷 萨中、萨南、中七、南压 2 5 螺杆压缩机的设计选型螺杆压缩机的设计选型 螺杆压缩机分干式和喷油螺杆式压缩机两种，喷油螺杆式压缩机最高排出压力可达 5Mpa,它具有往 复和离心式压缩
10、机的许多优点，可调范围宽，操作平稳，不但在制冷工业上有很大实用价值，而且在天 然气集输和油气加工工业上也逐渐得到应用；无油螺杆压缩机除气量调节，单级压缩比低等不如喷油螺 杆式压缩机外，也具有上述特点，而且可以处理湿气，是很有实用价值机组，所以研究与控制螺杆式压 缩机的燥声，不仅在制冷工业有用，而且在天然气集输和油气加工工业上也具有十分重要意义。 6 噪声测试仪器和监测方法噪声测试仪器和监测方法 BK 声级计，监测方法执行 GB12349。 7 噪声测点布置噪声测点布置 螺杆压缩机组噪声测点平面布置见图 1 所示。 压缩机 电机 1.5 米线 测点位置 图 1 螺杆压缩机噪声测点平面布置图 8
11、噪声测量结果噪声测量结果 8.1 噪声测量结果见表噪声测量结果见表 1 表 1 噪声测量结果 单位：dB 测 点 次数 1 93 93.5 95 95 92 92 93 96 95 95.5 2 94 94 96 95 93 93 93 96 94.8 96 3 93 93 96 95 92 92 93 94.8 95 96 4 93.5 94 95.5 94 93 93 92 96 94.7 95 8.2 噪声谱分析结果噪声谱分析结果 为分析整个机组的噪声，以测点 4 和测点 9 噪声作为分析基准点。测点 4 和测点 9 噪声谱分析结果 见表 2 和图 2。 3 9 噪声的分析与诊断噪声的分
12、析与诊断 91 根据表 1 噪声测量结果，噪声发生的最大部位是压缩机两侧，测的最大噪声级为 96dB;其次 是压缩机主机与电机之间部位，测的噪声为 95dB，由此可见噪声来源于压缩机。 9 2 由表 2 和图 2 噪声谱分析可知， 在频谱图上发现噪声级 210HZ、 410HZ、 635HZ、 810HZ 、 1010HZ、 1280HZ 频率处噪声级较大。其中大于 90dB 有 3 个,即 410HZ 时噪声级为 92.4dB；810HZ 时噪声级为 91.2dB;1280HZ 时噪声级为 94dB. 93 诊断 从以上分析中可以看出，噪声级较大的频率之间成 较大的倍数关系。产生这种噪声现象
13、是由于螺杆 压缩机阴阳转子加工不良，造成型线不光顺，在阴阳转子相互啮合时出现撞击和空气不连续压缩过程， 造成排气不稳定，进而导致机械噪声和排气噪声。 表 2 噪声谱分析 中心频率 测点 4 测点 9 序号 HZ dB dB 1 51 49.2 49.2 2 65 44.7 45.3 3 85 46.9 52 4 110 61.5 65.3 5 130 59.7 59.2 6 165 66.9 65.2 7 210 86.2 83.3 8 255 71.5 72 9 325 74.5 75.2 10 410 86.8 92.4 11 510 84.3 82.7 12 635 89.1 87.2
14、13 810 87.6 91.2 14 1010 90.7 86.5 15 1280 91.7 94 16 1615 84.5 85.2 17 2100 84.4 89.4 18 2600 81.2 81.3 19 3100 79.9 79.5 20 4100 80.3 79.6 21 5100 76 77.2 22 6350 75.1 75.2 23 8100 74 70.3 （b）测点9 0 20 40 60 80 100 中心频率 dB（A） 图图2 噪声谱分析噪声谱分析 （a）测点4 0 20 40 60 80 100 中心频率 dB（A） 4 10 降噪措施 101 校正阴阳转子加工
15、缺陷，提高阴阳转子型线的光顺性，一般生产螺杆压缩机转子都是用计算 机来控制，提高转子流线型，尽量是转子加工精细，避免人为失误。 102 设置钢质隔声罩，将压缩机包起来，降低压缩机噪声，隔声罩是降低机器噪声较好的装置。 将噪声源封闭在一个相对小的空间内，以降低噪声源向周围环境辐射噪声的罩形结构称为隔声罩，罩壁 由罩板、阻尼涂层和吸声层组成。 由于声源被密封在隔声罩内，声源发出的噪声在罩内多次反射大大增加了罩内的声能密度，因此， 隔声罩的实际隔声量比罩体本身的隔声能力下降，隔声罩的实际隔声量计算公式为： Rs= R/10LgA 式中： Rs- 隔声罩实际隔声量，dB； R 隔声材料本身固有隔声量或
16、传声损失，dB； A 罩内表面平均声系数。 103 在压缩机进出口安装消音器，减低排气噪声，消声器是一种允许气体通过的同时，又能有效 的使声能向外传播的设备。消声器的选择有以下五种类型： 10.3.1 对低、中频为主的噪声源，可采用阻性或阻抗复合式消声器。 10.3.2 对带宽消声源，可采用阻抗复合式消声器或微穿孔板消声器。 10.3.3 对脉动性低频噪声源，可采用抗性消声器或微穿孔板消声器。 10.3.4 对高压、高速排气放空噪声，可采用小孔消声器。 10.3.5 对潮湿、高温、油雾，有火焰的空气动力设备，可采用抗性消声器或微穿孔板消声器。 11 结论结论: 综上所述,油气加工装置中使用的螺杆压缩机所产生噪声， 用
