
制氧设备降噪:为什么普通的隔声罩往往不够用?
制氧设备在医院、工业气体站、高原制氧等场景中很常见。一台制氧机组内部通常包含电机、罗茨风机、真空泵等多种设备,运行时设备旁噪声动辄超过100分贝,高的甚至达到115分贝。更麻烦的是,这些设备往往被集中安装在集装箱或小型机房内,空间紧凑,散热要求高,还要留出检修通道。很多人尝试用普通隔声罩来处理,结果外部噪声还是降不下来。下面从设计思路上说说制氧设备降噪的几个关键原则。
一、噪声叠加和低频穿透是两大难点
1.制氧设备不是单一噪声源。双轴电机、罗茨风机、真空泵同时工作,每台设备都有各自的噪声频谱。电机以中低频电磁噪声为主,罗茨风机有低频脉冲声和进气口噪声,真空泵则带有中高频机械声。多台设备的声音叠加后,总声压级不是简单相加,而是每增加一倍数量的同强度声源,总级升高3分贝。三四台设备放在一起,叠加值比单台高出5到6分贝。
2.另一个难点是低频成分突出。罗茨鼓风机的进气脉冲和电机的低频振动,波长长,穿透力强。普通单层隔声板对中高频效果好,但遇到低频声,隔声量会明显下降。这就导致一个现象:隔声罩外面测总分贝值好像达标了,但人站在罩子外,仍然能感觉到闷闷的嗡嗡声。
二、双层结构与空腔是提高低频隔声量的有效手段
1.针对制氧设备的低频噪声,单层隔声结构往往不够用。工程实践中发现,在原有墙体或集装箱内加装双层隔声模块,中间留出空气层,低频隔声量可以大幅提升。两层模块之间不接触,声音在穿过第一层后,在空腔中多次反射衰减,再遇到第二层时能量已经减少很多。这种结构的组合隔声量比单层高出10分贝以上,尤其在低频段改善明显。
2.对于集装箱式制氧设备,利用集装箱原有外壁作为第一层,内部再加装一层隔声模块,中间留出空腔,既节省空间又能达到较高隔声量。顶盖同样采用双层结构,并且需要设计成可拆卸形式,方便设备吊装检修。可拆卸顶盖与墙体之间的接缝必须做密封处理,而且多次拆装后不应产生明显形变。

三、门和进排风口往往是漏声的关键通道
1.隔声罩做得再厚,只要有一个缝隙或薄弱点,整体效果就会大打折扣。制氧设备集装箱上通常需要设置多个门:设备进出的大门、人员检修的小门。单道门的隔声量有限,对于要求降噪量达到45分贝以上的情况,必须采用双道门。两道门之间形成空气锁,声音从第一道门透过后,在两道门之间的空间内衰减,再遇到第二道门时已经大幅减弱。
2.双道门的形式需要根据内部空间灵活选择。如果门内侧有足够的空间,可以做成内开加外开,人员可以从内部方便地将两道门都关上。如果内侧紧贴设备或配电柜,无法内开,就做成双外开,外侧的门尺寸大于内侧的门,确保两道门都能正常开启和关闭。
3.进排风口是另一个漏声重灾区。制氧设备运行发热量大,必须配置强进风和强排风系统。进风口和排风口需要安装消声器,而且消声器的有效长度要达到一定数值。如果消声器长度不够或内部通道截面积偏小,不仅消声效果不足,还会增加排风阻力,影响设备散热。消声器内部的消声片需要有一定的厚度,片间距不大于片厚,这样气流通过时声音被充分吸收。
四、减振处理不能只做设备底座
1.制氧设备中的电机和风机本身可能带有减振器,但管道系统往往是振动传声的遗漏点。管道与设备连接处如果没有软接头,振动会沿着管道传到集装箱壁板,再从壁板辐射出来。管道支架如果直接焊接或刚性固定在结构上,同样会传振。
2.对于集装箱式制氧设备,在运输和吊装过程中还可能发生设备位移,因此所有减振器都需要配备限位器,确保在移动中设备不会倾覆。管道穿墙或穿过隔声结构的位置,必须用柔性材料填充密封,不能有硬接触。
五、方案实施前的几个核查要点
1.在设计制氧设备降噪方案之前,有几个数据需要先拿到。一是设备内部的真实噪声频谱,不能只看总分贝值,要看清哪个频段贡献最大。二是设备的发热量和所需换气量,这决定了进排风消声器的尺寸和风机选型。三是集装箱或机房内部的空间尺寸和设备检修路径,这决定了隔声门的数量和位置,以及顶盖是否可分块拆卸。
2.另外,如果设备振动通过地面传到周围建筑,仅靠隔声罩是不够的,需要在地面和设备基础之间做隔振处理。
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