作者：宋继萍
来源：《科技创新导报》 2013年第28期
【作者简介】宋继萍（1972-）女，汉族，黑龙江双城人，研究方向：建筑声学。
宋继萍
（厦门嘉达环保建造工程有限公司 福建厦门 361009）金丝雀定位
【摘要】空压机组在运行过程中产生大量的热能，空压机组在噪声控制工程设计中，应对通风散热的问题予以高度重视，本文从空压机站围护结构的设置、空压机站设备的布局、空压机运行时的发热量计算、空压机站的进出风口截面积的确定以及空压机发热热能回收的设想进行分析。 【关键词】空压机；通风散热；进出风口；热能回收。
中图分类号: TH45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)10(a)-0000-00
Air compressor noise control and ventilation cooling
Song Jiping
(Xiamen jiada environmental construction engineering co., LTD., fujian xiamen 361009)
【Abstract】Air compressor unit in the running process produce large amounts of heat, air compressor unit in noise control engineering design, be attached great importance to cope with the ventilation and heat dissipation problem, this article from the air compressor station of palisade structure setting, the layout of the air compressor station equipment during calorific value calculation, air compressor, air compressor station in the outlet of the determination of sectional area and heat recovery of air compressor fever is analyzed.
【Keywords】Air compressor; Ventilation cooling; Into the outlet; Heat recovery
空压机是厂、矿广泛采用的动力机械设备，它可以提供压力波动不大的稳定气流。具有转动平稳、效率高的特点。在运行时将工作气体压缩、输送及其膨胀，在此过程中会发出以低频为主的宽频噪声。噪声强度随空压机的工作方式、功率、工作压力、排气量及转速而异，一般声压级为90-110dB，是工业噪声的主要污染源之一。
滑石粉母粒
空压机的噪声主要是进、排气空气动力性噪声及机械性噪声和电磁性噪声。空压机站的降噪，主要
采取基础防震，进、出风口消音，设置空压机隔声罩或围护结构墙面吸声，管道的防震降噪，储气罐的噪声控制，排气放空噪声控制等措施。降噪工程首先要求的围护结构的密闭性，严格阻隔声音的传播途径，但这同时也将热气的散发途径予以隔绝。而空压机在对空气进行压缩时会产生大量的热量，压力越高，产气量越大，产生的热量也越高。如不把这些热量及时带走，将会由于空气温度过高而造成空压机工作效率降低、停机、甚至造成设备损坏、电机烧毁等事故。而空气压缩机的散热除了设备本身配备的冷却介质外，工程中要考虑空压机站内的通风降温系统的设置。否则，可能会产生降噪工程达标了，空压机则运转不正常，工程整体却失败的问题。本文主要针对空压机房降噪工程的实施过程中的特殊性进行阐述； 1 空压机站围护结构的设置要点
空压机站的朝向宜使空压机及附属设备有良好的自然通风条件，特别是考虑避开夏天日照的角度，空压机站的围护结构要有足够的空间，空压机站机器间层梁下层或梁底的高度，应符合设备拆装起吊和通风的要求，其净高不宜小于4m，以保证空压机站的基本的通风散热条件。
刷式密封 如空压机站是在地面，可设置地窖式进气隔音室，有利于降低进气温度及减少有害气体的进入，或者设置进风井，取风口在阴凉蔽热处。进风口设置在空压机站的下部，在进风口的另一方向的上部设置消声出风口，确保空压机站内的通风系统合理顺畅。根据热气上升的原理，做到低进风，高出风。
注意进、出风口距离要尽量分开，不要让出风热气影响进风，确保在夏季高温时空压机站内空压机周围空气温度不高于40℃，确保空压机能正常运转。
2 空压机站设备的布局要点
空压机进风口与空压机站进风口同一角度，距离尽可能缩短。空压机组之间或空气压缩机与辅助设备之间要有一定的宽度，通道要按《压缩空气站设计规范》GB50029-2003的要求进行设计。
按《压缩空气站设计规范》GB50029-2003及《固定的空气压缩机安全规则和操作规程》GB10892-2005的要求，要将冷却排风管及输出风管用保温材料包扎，以减少热辐射，减少室内空气的温升。排风管道支承在围护结构上可能对围护结构产生不良影响，因此，排风管应尽量使用独立支架。若该管道要在围护结构上支承时，则应采取隔振套管、弹簧支、吊架或在管道与支承连接处加橡皮衬垫或弹簧等元件。
3 空压机运行时的发热量计算；
空压机在生产压缩空气的同时，也将供应给它的能量（电能）转变成了热能。这些热能中的4%左右由压缩空气带走，2%左右通过机器及管道以辐射型式散发出去，而大部分热能（约94%左右）都传给了冷却介质。
风冷型空压机组冷却系统是用风道将压缩机组工作时产生的热量排放至室外的计算方法来确定冷却风量。冷却系统所需的冷却空气量的计算公式如下：
m风冷= Q÷ (Cp×△t)
L风冷= m风冷/ρ= Q÷ (Cp×△t×ρ)
式中：Q—总热流量（kW）（Q=94%×压缩机轴功率+压缩机总功率-压缩机轴功率）；
m风冷—冷却空气的质量流量（kg/s）;
Cp—空气的定压比热[在100kPa(1bar)、20℃时为1.006kJ/（kg?℃）]；
△t—冷却空气的温升（℃）；
L风冷—冷却空气的体积流量（m3/s）；
ρ—空气的密度（一般取1.2kg/m3）。
由于风冷式空压机其冷却空气的体积流量大，为保证空压机的正常运行，应对风冷式空压机的冷却风出口设置冷却风排风道单独排放，如空压机出风口风压不够，风管较长，压降较大，则应设置排风风机实行强制排风。
通风道的截面积F（㎡）为：F= L风冷/υ
式中：υ—空气流经风道时的经济风速（一般取υ=5-8m/s）。
喇叭网罩 风空压机风冷冷却系统的冷却空气的温升△t，要根据不同的设备选择适当的温升，不宜选择过大，冷却空气温升过大表示空压机组冷却不足。
3.2 非风冷式空压机冷却空气的体积流量受体拮抗剂实验方法
非风冷式空压机如水冷型、油冷型的冷却介质接收热能后，该冷却介质会将其中的大部分热能（约85%左右）带走，其中的小部分( 约15% 左右，即94% 中的15% )的热能会在空压机站房内空气中散发，由空压机站的冷却通风系统处理。
非风冷式空压机冷却系统所需的冷却空气量的计算公式如下：
L冷却 = Q÷（Cp×△t×ρ）×15%
进出风口的截面积F（㎡）为：F= L冷却/υ
υ—空气流经无动力、无风道时的风速（一般取υ=2-3m/s）。
4 空压机站的进出风口面积的确定
空压机站的进风口的进风空气量要包括冷却空气量和站内空压机总的产气量。现将较常见的非风冷式空压机通风系统所需的冷却空气量的计算如下：
某空压机站有2台活塞式空气压缩机， 型号为3L-10/8（水冷型），产气量为10 m3/min，电动机功率65 kW，求通风量和进出风口面积？
解：设电动机的总输入功率为65kW×85%=55.25 kW（考虑负荷率等）
压缩机轴功率为65kW×80%=52 kW（考虑传动效率、电机效率等）
冷却空气的温升△t = 8℃
风速取υ=3m/s
则Q = 0.94×52 kW+( 55.25 kW - 52 kW) = 52.13 kW
L冷却 = 52.13 kW ×2 ÷（1.006kJ/（kg·℃）×8℃×1.2kg/m3）×0.15 =1.6194 m3/s
L排气 =10 m3/min÷ 60 s/min × 2 = 0.3334 m3/s
L进风 = L冷却 + L排气 =1.6194 m3/s + 0.3334 m3/s = 1.9528 m3/s
F出风 = L冷却÷υ=1.6194 m3/s ÷3m/s = 0.5396 m2
F进风 = L进风÷υ=1.9528 m3/s ÷3m/s = 0.651 m2
通过计算得出；该空压机站的进风口的进风空气量为1.9528（m3/s），进风口的有效截面积不小于0.651 m2，出风口的出风空气量为1.6194（m3/s），出风口的有效截面积不小于0.5396 m2。
但是，较大工作风量的空压机进风，均直接从室外设置进风管道，经过进风口消音器、空气过滤器进入空压机，则在计算进风口的进风空气量不包含空压机的产气量。
在实际工程中还有其它影响因素；诸如空压机站围护结构包括屋顶、地板、墙壁、吸声体、门窗的传热量，空压机站的朝向日照时间，空压机站所处位置的夏日温度，空压机站的空间大小、设备布局及气流的走向等影响。所以，在综合平衡各方面的因素后，可以考虑作适当的调整。
5 空压机发热热能回收的设想
由于空压机在生产压缩空气的同时，也将供应给它的能量（电能）转变成了热能。而大部分热能都传给了冷却介质。如能对这部分的热能进行回收，在回收同时，也解决了通风散热问题。在北欧国家，这方面的技术已很成熟，采用封闭式冷却系统进行能量回收，对压缩机的运行条件很有利，能延长空压机的使用寿命，具有很大的优越性。
空压机发热热能回收的潜在效益是很可观的，也符合洁净生产和节能的方向。
参考文献
[1] 李宗耀. 纺织空压技术[M]. 中国纺织出版社， 2001 .6
[2] 周新详. 噪声控制及应用实例[M]. 海洋出版社， 1999.2
[3] 马大猷. 噪声与振动控制工程手册[M]. 机械工业出版社， 2002 .9
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