聽壓縮機(jī)噪音辨故障

?壓縮機(jī)整體效率整治過程中，噪音是頑疾，攻克噪音是下一步整體提升壓縮機(jī)綜合效率的必要技術(shù)。

在生產(chǎn)操作中，經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員往往會(huì)憑借“眼看、耳聽、手摸、鼻子聞”，通過人體的感覺器官來感知設(shè)備的振動(dòng)、噪聲、溫度、聲音、氣味等來辨識(shí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)、正確、有效地對(duì)設(shè)備的各種異常狀態(tài)和故障狀態(tài)做出診斷，預(yù)防和消除故障，同時(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行必要的指導(dǎo)，形成了現(xiàn)場(chǎng)一種特殊的診斷技術(shù)——“工匠診斷”。
根據(jù)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理，噪聲可以分為機(jī)械性噪聲、流體動(dòng)力性噪聲和電磁噪聲。產(chǎn)生主要原因有：壓縮機(jī)、主電機(jī)、風(fēng)機(jī)、油氣罐、管路系統(tǒng)和加卸載。
一、壓縮機(jī)
雙螺桿壓縮機(jī) 無錫歐匯機(jī)電設(shè)備有限公司
雙螺桿壓縮機(jī)整機(jī)系統(tǒng)主要由電機(jī)、壓縮機(jī)、管路、閥門和壓力容器等組成，在運(yùn)行過程中會(huì)受到氣體力、慣性力、摩擦力等載荷的作用，激發(fā)壓縮機(jī)機(jī)殼、整機(jī)底架、管道系統(tǒng)及支撐結(jié)構(gòu)等零部件的振動(dòng)。這些振動(dòng)如不采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右韵拗?，則會(huì)帶來一系列問題，如：由于壓縮機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的輻射噪聲，這些噪聲聲壓級(jí)一般都在80～95dB(A)；機(jī)器本身可能會(huì)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使臨近振源的儀器、設(shè)備等無法正常工作。
機(jī)械振動(dòng)的常見控制方法主要從振動(dòng)源與傳遞路徑入手。在振動(dòng)源上減低振動(dòng)源的烈度，通常情況下，電機(jī)和主機(jī)是壓縮機(jī)組系統(tǒng)主要的振動(dòng)源，需要廠家研發(fā)低振動(dòng)低噪聲的電機(jī)和壓縮機(jī)。在傳遞路徑上阻礙振動(dòng)的傳遞，雙螺桿壓縮機(jī)控制機(jī)械振動(dòng)通常都采用隔振方法，加設(shè)彈性裝置，減少振動(dòng)響應(yīng)。壓縮機(jī)的振動(dòng)源主要是電機(jī)和主機(jī)，而主機(jī)是通過中托架與電機(jī)剛性聯(lián)接的，所以減少電機(jī)傳遞到整機(jī)底架的激振力，就能減少整機(jī)的振動(dòng)。在電機(jī)和整機(jī)底架之間安裝隔振器，能有效衰減電機(jī)傳遞的激振力，從而起到降低機(jī)械振動(dòng)噪聲的效果。雙螺桿壓縮機(jī)常用的隔振器是橡膠剪切型隔振器,它通過用丁腈橡膠在一定的溫度和壓力下硫化，并粘結(jié)于金屬附件上壓制而成，具有較低的剛度和較大的阻尼。
螺桿壓縮機(jī)噪聲，主要分為機(jī)械性噪聲和流體動(dòng)力性噪聲。螺桿壓縮機(jī)在電機(jī)交變應(yīng)力的作用下，引起機(jī)械設(shè)備中的構(gòu)件及部件碰撞、摩擦、振動(dòng)，從而產(chǎn)生機(jī)械性噪聲，常見的控制方法有在源頭上控制噪聲源，如減少運(yùn)動(dòng)部件的沖擊，提高轉(zhuǎn)子及其裝配件的動(dòng)平衡等；在傳遞路徑上阻礙噪聲的傳遞，如增加系統(tǒng)的阻尼降低系統(tǒng)的響應(yīng)，提高隔聲罩的隔聲量阻礙噪聲的傳播等。螺桿壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中做周期性的吸排氣，再加上內(nèi)、外壓縮比的不匹配，容易產(chǎn)生氣流脈動(dòng)，進(jìn)而誘發(fā)壓縮機(jī)機(jī)產(chǎn)生流體動(dòng)力性噪聲，常見的控制方法有在源頭上控制氣流脈動(dòng)，如在壓縮機(jī)排氣口安裝氣流脈動(dòng)衰減器；在傳遞路徑上，衰減氣流脈動(dòng)，如降低管道內(nèi)氣流的流速，避免產(chǎn)生紊流；減少管道中出現(xiàn)的截面突變和轉(zhuǎn)彎，避免出現(xiàn)壓力脈動(dòng)等。
離心壓縮機(jī)
當(dāng)離心壓縮機(jī)喘振時(shí)，將會(huì)隔幾秒定期地發(fā)出一個(gè)深沉而又吼哮的噪音。此時(shí)，壓縮機(jī)已處于不穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行，轉(zhuǎn)子在軸承間往復(fù)滑動(dòng)，而且止推軸承、轉(zhuǎn)子這種水平方向的移動(dòng)不可避免地要損壞壓縮機(jī)軸封。
每一次的喘振表明了轉(zhuǎn)子在軸承間又一次的滑動(dòng)，這種喘振的聲音越高，轉(zhuǎn)子水平方向的作用就越強(qiáng)，危害性也越大，會(huì)導(dǎo)致由輕喘振到壓縮機(jī)的完全自行破壞。
一般來說，一個(gè)機(jī)器在3000r/min轉(zhuǎn)動(dòng)要比8000r/min轉(zhuǎn)動(dòng)更加能防止喘振。
引起喘振的原因和補(bǔ)救方法：
排出壓力太高
把壓縮機(jī)后冷器的接受器放空以降低被壓，或者把進(jìn)入后冷器的冷卻水閥門打開。
抽氣速率低
打開防喘振閥，使得放出的氣體可以回到后壓縮機(jī)的進(jìn)氣端。
吸入氣體溫度高
多數(shù)的裝置都備有在壓縮機(jī)的吸入口上游注入少量輕的液烴類設(shè)施，液體蒸發(fā)冷卻了吸入壓縮機(jī)的熱氣流，也可以要求上游工序降低進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體溫度。
活塞式壓縮機(jī)
活塞式壓縮機(jī)的噪音與振動(dòng)主要是機(jī)械方面的原因，同時(shí)由于工藝方面的排污不及時(shí)，油和水進(jìn)入氣缸同樣也會(huì)產(chǎn)生噪音。
氣閥的閥片和彈簧如果斷裂，一方面會(huì)引起壓縮機(jī)出入口的壓力和溫度的變化，同時(shí)，我們用聽棒聽損壞的氣閥時(shí)會(huì)聽到嘶嘶的漏氣聲。
如果壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件的間隙不合適，如十字頭、大頭瓦、小頭瓦的間隙過大或過小，壓縮機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)發(fā)出咚咚的響聲。
壓縮機(jī)的氣缸里面掉入一些機(jī)械雜質(zhì)，或活塞和缸蓋的間隙過小，壓縮機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)氣缸里就會(huì)發(fā)出“當(dāng)當(dāng)”的金屬碰擊聲，發(fā)出這種聲音時(shí)要立即停車檢修。否則，就會(huì)發(fā)生重大的設(shè)備損壞事故。
由于工藝排污不及時(shí)，油和水進(jìn)入氣缸就會(huì)發(fā)生液擊，液擊的聲音也是“咚咚”的響聲，這時(shí)就應(yīng)該加強(qiáng)排污，液擊嚴(yán)重時(shí)還要停車檢修。
有的工廠曾發(fā)生過氣閥碎裂掉入氣缸內(nèi)，把活塞和缸蓋撞毀的生產(chǎn)事故。所以在生產(chǎn)實(shí)踐中，可以根據(jù)壓縮發(fā)出的不同聲音來判斷壓縮機(jī)的運(yùn)行是否正常。

二、主電機(jī)和風(fēng)機(jī)
主電機(jī)噪聲主要是電磁噪聲和電機(jī)尾部的散熱風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生空氣動(dòng)力性噪聲。在電動(dòng)機(jī)中，電磁噪聲是由定、轉(zhuǎn)子間的氣隙中諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁力波引起定子與轉(zhuǎn)子的振動(dòng)而產(chǎn)生的。當(dāng)電源電壓不穩(wěn)定時(shí)，容易產(chǎn)生電磁振動(dòng)和電磁噪聲。空氣動(dòng)力性噪聲主要是冷卻風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)的葉片打擊周圍的氣體介質(zhì)，引起周圍氣體的壓力脈動(dòng)而形成的。
主電機(jī)噪聲要減小電磁噪聲就必須使用戶電源電壓穩(wěn)定，并且提高電動(dòng)機(jī)的制造及裝配精度，根據(jù)實(shí)際情況盡量配4極電機(jī)，主電機(jī)噪聲可比2極電機(jī)低4～8dB?(A)，雙螺桿壓縮機(jī)各生產(chǎn)廠家多配軸流式風(fēng)扇，其具有風(fēng)壓小，噪聲大，安裝簡(jiǎn)單，成本低等特點(diǎn)。采用離心風(fēng)扇可降低噪聲，其具有風(fēng)壓大，噪音小，成本高的特點(diǎn)。雙螺桿高端系列壓縮機(jī)采用離心風(fēng)扇的趨勢(shì)在增大。
三、油氣罐噪聲
螺桿壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中做周期性的吸排氣，再加上內(nèi)、外壓縮比的不匹配，容易產(chǎn)生氣流脈動(dòng)，氣流脈動(dòng)通過排氣管道傳入油氣罐誘發(fā)流體動(dòng)力性噪聲，并且管道內(nèi)的油氣混合物高速?zèng)_擊油氣桶的內(nèi)壁，引起油氣罐壁面的振動(dòng)，因此它的外表面直接向機(jī)器周圍輻射出強(qiáng)烈的機(jī)械性噪聲。
油氣罐的噪聲控制的方法主要有以下幾種：第一是衰減排氣脈動(dòng)壓力，在排氣出口處安裝氣流脈動(dòng)衰減器可以衰減氣流脈動(dòng)或者加設(shè)排氣緩沖器，可以減少壓力脈動(dòng)，從而達(dá)到降低噪聲的效果。緩沖器容積愈大，聲頻率愈低，降低的噪聲愈多。緩沖器有圓筒形和球形兩種形式，容積相同時(shí)，球形緩沖器的緩沖效果優(yōu)于圓筒形；實(shí)際使用中難度較大，很少采用；第二是增大排氣管的通徑，降低管道內(nèi)氣體的流速，排氣通道盡量少使用彎頭，以便減少激振力；第三就是增加油氣罐的剛性，增加油氣罐的壁厚和在罐體內(nèi)部適當(dāng)部位配置加強(qiáng)筋處理。增加油氣罐的壁厚，不僅增加剛性，而且也增加了振動(dòng)質(zhì)量，從而提高了機(jī)械阻抗。試驗(yàn)表明，油氣罐的壁厚由原來的4mm增加到6mm，噪聲聲級(jí)可以降低2～5dB?(A)。
四、管路系統(tǒng)
管路系統(tǒng)的噪音主要是帶壓氣體的摩擦管路，或突然降壓排空引起周圍氣體的擾動(dòng)所產(chǎn)生的噪音。
閥門的噪音主要由于以下幾方面原因：
止回閥振動(dòng)所產(chǎn)生的噪音；
閥座上落入異物；
高速液體使閥損壞；
切換閥用來做控制閥；
閘板閥泄漏。
止回閥振動(dòng)產(chǎn)生的噪音
主要來自于升降式的止回閥，一般在壓縮機(jī)和泵的出口都安有止回閥，其目的是在停壓縮機(jī)和泵時(shí)防止高壓氣體和液體倒回系統(tǒng)。
壓縮機(jī)排出的氣體是脈動(dòng)的，這就會(huì)造成出口的止回閥的閥芯在閥體內(nèi)不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，這樣就會(huì)產(chǎn)生很大的噪音。長(zhǎng)期以后止回閥的導(dǎo)向套就會(huì)磨損，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)向套還會(huì)斷裂，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，壓縮機(jī)的出口用旋啟式的止回閥，基本能克服這種由壓縮機(jī)氣流的脈動(dòng)而產(chǎn)生的噪音。
一些化工廠有過成功案例，曾成功地把變換氣壓縮機(jī)的出口止回閥改造了，完全消除止回閥的振動(dòng)和噪音。
止回閥的產(chǎn)生噪音的另外一種情況就是：止回閥前后的壓差比較大，這在實(shí)際的生產(chǎn)中也會(huì)遇到，在變壓吸附制氫的操作中就有這種情況。
當(dāng)止回閥的前后壓差大于0.5公斤時(shí)，止回閥就振動(dòng)得很厲害，并且發(fā)出很響的金屬碰金屬的聲音。在每次檢修制氫止回閥時(shí)都會(huì)發(fā)現(xiàn)止回閥的導(dǎo)向套磨損得很嚴(yán)重，嚴(yán)重影響裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。如果把止回閥改成程控閥，就能基本解決這一問題。
控制閥的尖叫
處于良好狀態(tài)的控制閥應(yīng)當(dāng)可以正常關(guān)閉，當(dāng)控制閥完全關(guān)閉時(shí)，卻發(fā)出沉悶的叫聲，說明液體通過控制閥座而有泄漏。如果閥的壓力降比較大，噪聲可以很高。一個(gè)小石子、螺絲、焊渣等物卡在閥門上可以使閥關(guān)不嚴(yán)。
有噪音就表明有高速流體流過閥門，如果長(zhǎng)期下去就會(huì)磨損閥體，若不能將閥門取出修理，的辦法是降低上游管道的壓力。
如果控制閥的正常工作位置時(shí)關(guān)閉，經(jīng)常發(fā)出噪音，通過閥的壓力降又很大，在氣液混合物通過控制閥節(jié)流時(shí)就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，如果把流體的溫度降低，振動(dòng)就會(huì)減少。
五、加卸載噪聲
壓縮機(jī)加載工作時(shí)，進(jìn)氣閥開啟，氣流被吸入主機(jī)壓縮，壓縮過程產(chǎn)生的噪聲以聲波的形式從進(jìn)氣口輻射出來，這樣便產(chǎn)生了進(jìn)氣噪聲。壓縮機(jī)的進(jìn)氣口噪聲呈明顯的高頻特性，噪聲的強(qiáng)度隨著負(fù)荷的增加而增大。另外，進(jìn)氣口噪聲與主機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣閥的通徑大小，閥門結(jié)構(gòu)等有關(guān)。
卸載時(shí)發(fā)出嗡嗡的噪音，是正常的卸載放氣聲音。螺桿空壓機(jī)在卸載運(yùn)行時(shí)進(jìn)氣閥關(guān)閉（有少量的空氣還是可以進(jìn)去），油分離桶內(nèi)的壓力保持在2bar左右，放氣閥打開，放出的氣是放在進(jìn)氣口。如果是異常的噪音并有振動(dòng)的現(xiàn)象，就要檢查主機(jī)、主電機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)的軸承。