浅析压缩机减震缓冲系统

摘要：压缩机在工作的过程中会产生较大的振动和噪声。压缩机的振动会对压缩机以及建筑物和周围其它设备造成损害。影响建筑物和设备的寿命。压缩机的噪声会使工人受到伤害，如危害听力及心脑血管系统等。正是由于存在这些危害，所以压缩机的减振降噪研究是很有必要的。本文主要研究了研究了缓冲器的结构和工作原理，紧紧围绕机械方面详细分析了关于压缩机的减震以及缓冲系统。对此做了一个全面系统分析论证。

关键词：压缩机 减震 缓冲

压缩机是输送气体和提高气体压力的一种从动的流体机械。应用极为广泛。在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中，压缩机是必不可少的关键设备之一。此外，医疗、纺织、食品、农业、交通等部门的需求也与日俱增。压缩机因其用途广泛被称为“通用机械”。压缩空气作为动力，压缩空气供驱动各种风动机械、风动工具，压缩机的排气压力为0.7-0.8MPa，用于控制仪表及其自动化装置；车辆制动、门窗启闭；制药业、酿造业中的搅拌；喷气织机中纬砂吹送；压缩空气用于制冷和气体分离气体经压缩、冷却、膨胀而液化，用于人工制冷(冷冻、冷藏及空气调节)，如氨或氟里昂压缩机，这一类压缩机通常被称为“制冷机”或“冰机”。另外，液化的气体若为混合气时，可在分离装置中将各组份分别分离出来，得到合格纯度的各种气体。压缩气体用于合成及聚合在化学工业中，气体压缩至高压，常有利于合成和聚合。例如氮和氢合成氨、氢与二氧化碳合成甲醇，二氧化碳与氨合成尿素等。又如在化学工业中，聚乙烯工业发展很快，所用聚合压力范围很广，有些甚至达到3200公斤，平方厘米。压缩气体用于油的加氢精制，石油工业中，用人工办法把氢加热加压后与油反应，能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组份，如重油的轻化、润滑油加氢精制等。气体输送用与管道输送气体的压缩机，加压后便于气体输送。

在现代许多生产工艺流程中，压缩机是一种不可或缺的关键动力设备，它象人的心脏一样源源不断地为反应装置提供能量。由于压缩机自身工作原理而形成的脉动式气流是其正常工作中所固有的特性，管道中所充满的气体，即气柱，可以压缩、膨胀，因此气柱本身就是一个具有连续质量的弹性振动系统，在压缩机周期性排气与吸气的激发下，必然引起气柱振动，也就造成管道气流的压力脉动。压力脉动作用在管道的转弯处或截面变化处，激起管道做机械振动，若此时气柱频率与管道结构的固有频率相近时，就会引起管道产生共振，

由于活塞式压缩机在工作时吸气和排气存在周期性，所以使吸气管和排气管内的气流具有脉动性。为了消除这种脉动，需要在各级间配置缓冲器。使总气管中的气流达到均匀。

压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。压力容器的用途十分广泛。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。

气流的脉动是压缩机性能降低和管线振动的内因，也是主要因素，是压缩机设计中必须要加以考虑的问题。除了在压缩机主机结构设计时加以优化外，我们通常还需要采取一些其它辅助手段，如：在压缩机进、出口处设置脉动缓冲器或加配孔板。这些元件因其功能为控制气流脉动水平，故将其通称为脉动抑制装置。

缓冲器的作用机理是容积罐的储能作用，在管路中设置相对于管道直径较大，并具有适当容积的容器。然后通过较小的出口流出，从而达到降低脉动幅值的目的。缓冲器是一种低通滤波器。对高频波有强烈的衰减作用。实践证明，只要缓冲器容积比气缸每行程容积大10倍以上，而且安装位置又足够靠近气缸(缓冲器与气缸间的管道长度要避开共振管长)，流入后继管道的气流就足够平稳，可很好地起到减振作用。

孔板缓冲的作用机理是：孔板将气体在其前形成局部高压。从声学角度讲，孔板是将气体的运动由驻波变为行波，形成波动的无反射条件，从而降低脉动幅值。另外从声学角度看：行波特性是波不断向前传播，会传递能量，而驻波特性是由几个同频率、同类、方向相反的行波互相干涉的结果，它不能把能量朝一方向逐点转移，孔板的最大作用是对共振条件下的管线具有良好的改善作用，否则其将成为阻力元件。

本次设计是间接利用了孔板缓冲机理，将出口处的接管上布孔，然后加设堵板。虽是圆筒孔壁，其实质与孔板缓冲(在这里起阻力元件作用)是十分相似的。

其优点是显而易见的，他同时应用了大容积缓冲原理和小孔缓冲原理，使得气流脉动大大减弱，气体状态更加平稳。但是他也有其缺点，由于借鉴了孔板缓冲原理，这种结构就不可避免的使得气体压降增大，也就是说气体整个通过缓冲器后压力下将会比较大，如果后续工艺操作对压力有严格要求时也许就不太适用了。

参考文献：

1.《螺杆压缩机理论、设计及应用》机械工业出版社刑子文主编

2.《机床电气控制技术》第3版机械出版社出版齐占庆主编

3.顾永泉.流体动密封[M]，山东：石油大学出版社，1990

4.朱玉峰.往复式压缩机冷却系统的研究[J]；河北工业科技；2007年01期

5.朱玉峰；董金华.往复活塞式压缩机冷却系统的设计及进展[J] ；轻工机械；2006年01期

6.林培林，王世平，邓先和；气体压缩机冷却器现状及研究进展[J]；压缩机技术；1998年03期

7.匡照忠.化工机器与设备[M].北京：化学工业出版社，2006：58-161.

8.周浩.浅谈城市噪音污染及其防治[J].中国环境管理，2005(3)：38.

9.靳春梅.樊灵.邱琦胨花林.螺杆制冷压缩机振动噪声研究综述[J].流体机械，2002，30(10)：60.