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压缩机噪声诊断

一、压缩机

1. 双螺杆压缩机
双螺杆压缩机整机系统主要由电机、压缩机、管路、阀门和压力容器等组成，在运行过程中会受到气体力、惯性力、摩擦力等载荷的作用，激发压缩机机壳、整机底架、管道系统及支撑结构等，零部件的振动。这些振动如不采取适当的措施加以限制，则会带来一系列问题。
螺杆压缩机噪声主要分为，机械性噪声和流体动力性噪声。螺杆压缩机在电机交变应力的作用下，引起机械设备中的构件及部件碰撞、摩擦、振动，从而产生机械性噪声，常见的控制方法有在源头上控制噪声源，如减少运动部件的冲击，提高转子及其装配件的动平衡等。
2. 离心压缩机
当离心压缩机喘振时，将会隔几秒定期地发出一个深沉而又吼哮的噪音。此时，压缩机已处于不稳定状态下运行，转子在轴承间往复滑动，而且止推轴承、转子这种水平方向的移动，不可避免地要损坏压缩机轴封。
每一次的喘振表明了转子在轴承间又一次的滑动，这种喘振的声音越高，转子水平方向的作用就越强，危害性也越大，会导致由轻喘振到压缩机的完全自行破坏。
引起喘振的原因和补救方法：
排出压力太高，把压缩机后冷器的接收器放空以降低被压，或者把进入后冷器的冷却水阀门打开。
吸入气体温度高，多数的装置都备有在压缩机的吸入口上游注入少量轻的液烃类设施，液体蒸发冷却了吸入压缩机的热气流，也可以要求上游工序降低进入压缩机的气体温度。
3. 活塞式压缩机
活塞式压缩机的噪音与振动主要是机械方面的原因，同时由于工艺方面的排污不及时，油和水进入气缸同样也会产生噪音。
压缩机的气缸里面掉入一些机械杂质，或活塞和缸盖的间隙过小，压缩机在转动时气缸里就会发出“当当”的金属碰击声，发出这种声音时要立即停车检修。否则，就会发生重大的设备损坏事故。
由于工艺排污不及时，油和水进入气缸就会发生液击，液击的声音也是“咚咚”的响声，这时就应该加强排污，液击严重时还要停车检修。
二、主电机和风机
主电机噪声，主要是电磁噪声和电机尾部的散热风扇高速旋转产生空气动力性噪声。在电动机中，电磁噪声是由定、转子间的气隙中谐波磁场产生的电磁力波，引起定子与转子的振动而产生的。
主电机噪声要减小电磁噪声，就必须使用户电源电压稳定，并且提高电动机的制造及装配精度。
三、油气罐噪声
螺杆压缩机在运转过程中做周期性的吸排气，再加上内、外压缩比的不匹配，容易产生气流脉动，气流脉动通过排气管道传入油气罐，诱发流体动力性噪声。
油气罐的噪声可通过衰减排气脉动压力，在排气出口处安装气流脉动衰减器，可以衰减气流脉动或者加设排气缓冲器，缓冲器容积愈大，声频率愈低，降低的噪声愈多。不过在实际使用中难度较大，很少采用。
四、管路系统
管路系统的噪音，主要是带压气体的摩擦管路，或突然降压排空引起周围气体的扰动所产生的噪音。
阀门的噪音主要由于以下几方面原因：
止回阀振动所产生的噪音；
阀座上落入异物；
闸板阀泄漏。
止回阀振动产生的噪音主要来自于升降式的止回阀，一般在压缩机和泵的出口都安有止回阀，其目的是在停压缩机和泵时，防止高压气体和液体倒回系统。
五、加卸载噪声
压缩机加载工作时，进气阀开启，气流被吸入主机压缩，压缩过程产生的噪声以声波的形式从进气口辐射出来，这样便产生了进气噪声。压缩机的进气口噪声呈明显的高频特性，噪声的强度随着负荷的增加而增大。另外，进气口噪声与主机机体结构，进气阀的通径大小，阀门结构等有关。
卸载时发出嗡嗡的噪音，是正常的卸载放气声音。如果是异常的噪音并有振动的现象，就要检查主机、主电机、风扇电机的轴承。

空压机组节能的几个关键能效指标

机组比功率

机组比功率：是指在规定工况下，空气压缩机机组功率与机组容积流量之比值。单位为：KW/m³/min。

可以简单的理解，比功率反映的是机组在额定压力下，产生相同大小的气量所需要的机组功率的大小。越小反应机组越节能。

相同压力下，对于定转速的空压机机组来说，比功率直接就是额定点下能效好坏的指标；对于变转速的来说，比功率反应的是不同转速下比功率的加权值，是对机组综合工况的能效反应。

一般在客户选择机组时，比功率指标是客户考虑的重要参数。比功率也是《GB19153-2019容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》中明确定义的一个能效指标。但是一定要理解，在实际使用中，不一定比功率**的机组在客户使用中就一定比比功率一般的机组节能。这主要是因为，比功率是反馈的机组在规定工况下的效率，但是在客户使用空压机时候，存在一个实际工况的变化的因素，此时机组的节能性能不仅仅与比功率有关，还与机组的控制方式、机组的选型等有着密切的联系。所以就存在另外一个节能性能的概念。

机组的单位能耗

机组的单位能耗是实测值。方法是，在客户正常使用的机组排气口安装流量计，统计此台空压机整个工作周期中产生的排气量，同时对此机组安装电能表，统计整个工作周期中消耗的电量。*终在此工作周期中单位能耗为=总耗电量÷总产气量 单位为：KWH/m³

从上述定义中可以看到，单位能耗不是一个固定值，而是一个测试值，他不单单与机组的比功率有关，还与实际使用工况有关。同一台机器，在不同的工况下单位能耗基本都不相同。

所以，在选择空压机时，一方面要选择比功率比较优良的机组，同时客户在选型前需要与空压机的售前工程师充分交流沟通，将使用中的用气量、用气压力等情况反馈出来，比如如果用气压力及用气量恒定连续，此时机组的比功率对节能有重要影响，而控制方式反而不是主要节能手段。此时可以选择双段高效机头的工频机组作为选用机组；如果客户处存在用气量波动很大，此时机组的控制方式就成为节能的主要手段，此时一定要选择变频控制的空压机。当然机头的效率也是有着影响，但是比起控制方式的节能贡献反而处于次要地位。

上面两个指标，我们可以从我们熟悉的汽车行业做类比。机组比功率类似于汽车上张贴的“综合油耗(L/100km)”，这个油耗是规定工况规定方法测试得来，反应的是此车的工作点的油耗情况。所以只要车子型号确定，这个综合油耗就是固定值。这个综合油耗就类似于我们空压机的机组比功率。

汽车还有一个指标，就是汽车的实际油耗。我们开车时候会用里程表记录总行驶里程，同时记录实际总加油量，这样汽车行驶一段时间后，就能通过记录的实际里程和实际的加油量计算出一个实际油耗。这个油耗跟行驶工况、汽车的控制方式（比如有自动启停功能类似空压机自动休眠唤醒）、变速箱类型、驾驶员的驾驶习惯等有关。所以同一部车不同工况实际油耗也不同。所以选车之前要充分了解用车工况，比如是城市低速使用，还是经常跑高速，从而选择适合实际使用比较节能的汽车。我们空压机选型前了解使用工况也是这个道理。汽车的实际油耗就类似于空压机的机组的单位能耗。

*后，再简单说明下几个指标的相互转换：

1.综合比功率（KW/m³/min）=单位能耗（KWH/m³）×60min

2.综合机组功率（KW）=综合比功率（KW/m³/min）×综合气量（m³/min）

3.每天24小时综合耗电量（KWH）=综合机组功率（KW）×24H

这些转换可以通过各个指标参数的单位进行理解和记忆。