Praktische Erfahrungen zur Lärmminderung bei Rotationsluftkompressoren für die Abwasserbehandlung

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Warum erzeugt eine Roots-Pumpe beim Betrieb so viel Lärm? Zunächst schauen wir uns die Ursachen für den Lärm der Roots-Pumpe an. Laufturbinenlüfter saugen und blasen bei jedem Vorgang große Mengen an Luft ein bzw. aus – dabei kommt es zu plötzlichen Schwankungen, wodurch erheblicher Lärm entsteht. Deshalb werden sie als „Lärmtiger“ unter den Maschinen bezeichnet. Dies gilt insbesondere bei hohem Druck. Je größer die Luftmenge, je höher der Druck und je schneller die Drehzahl, desto größer ist auch der Lärm. Die moderne Massenproduktion wiederum erwartet von Rotationsluftkompressoren ein höheres Druckniveau sowie einen größeren Luftdurchfluss. Der Lärm von Rotationsluftkompressoren umfasst mechanischen Lärm und aerodynamischen Lärm, wobei der aerodynamische Lärm wiederum aus Drehlärm und Wirbelstromlärm besteht. Mechanische Geräusche umfassen hauptsächlich Zahnradgeräusche, Lagergeräusche und Schwingungsgeräusche in Rohrleitungen. Drehgeräusche entstehen, wenn das sich drehende Laufrad an dem Ausgang eines schmalen Kanals vorbeifliegt. Dadurch kommt es zu großen Schwankungen des aerodynamischen Drucks sowie der Strömungsgeschwindigkeit in Richtung der Umfangsrichtung. Dies führt zu periodischen Saug- und Druckvorgängen sowie zu kurzzeitigen isochoren Kompressionen, wodurch erhebliche Schallwellen entstehen. Schwallgeräusche, auch Turbulenzgeräusche genannt, entstehen durch Druckschwankungen im Luftstrom, die durch die turbulente Grenzschicht sowie deren Ablösung verursacht werden. Einerseits entstehen beim Drehen des Laufrads Wirbelströmungen an der Oberfläche; diese Wirbelströmungen erzeugen bei ihrer Trennung an der Oberfläche Geräusche. Andererseits entstehen auch Geräusche, wenn hochdruckiges Gas durch die Zwischenräume in den niedrigdruckigen Bereich strömt – insbesondere bei Durchgang durch Öffnungen oder Biegungen. Dieser Lärm in Kombination mit der Helmholtz-Resonanz des Lufteinlassvolumens der Luftkompressor führt dazu, dass der Lärm der Roots-Luftkompressoren unerträglich wird. Schalldämmung durch Schallabsorption ist ein Verfahren zur gezielten Kontrolle der Lautstärke während des Schallausbreitungsprozesses. Rotationsluftkompressoren absorbieren den Schall hauptsächlich mithilfe von Materialien. Diese Schallabsorptionswirkung ist recht stark und weit verbreitet; sie steht in engem Zusammenhang mit dem Innenraum sowie den Absorptionsstrukturen. Lüfterdämpfer für Roots-Lüfter – das sind Geräte, die im Zuge der ständigen Entwicklung der Wissenschaft und Technologie entwickelt wurden, um Lärm zu reduzieren. Sie werden in vielen Maschinen eingesetzt und weisen eine ziemlich gute Wirkung auf: Sie können den Lärm verringern. Wenn sie an Maschinen oder Motoren installiert werden, erzielen sie die beste Schallabsorptionswirkung. Echte Vorteile bei der Reduzierung von Lärm in diesen Bereichen werden durch eine breite technische Anerkennung erreicht, was wiederum einen Vorteil auf dem Gebiet der Technologie schafft. http://www.hcblower.com/wp-content/uploads/2016/10/%E9%A3%8E%E6%9C%BA%E6%B6%88%E5%A3%B0%E5%99%A8.png Für Lüfter, die vor Ort eingesetzt werden, können je nach Lärmstärke des Lüfters, den örtlichen Bedingungen sowie den Anforderungen an die Schallreduzierung verschiedene Kontrollmaßnahmen gewählt werden. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um Maßnahmen wie die Installation von Schalldämpfern, das Anbringen von Schallschutzabdeckungen sowie die Umgestaltung des Lüfterraums oder das Umwickeln der Rohrleitungen. 1. Methoden zur Kontrolle von mechanischem Lärm Bei dem mechanischen Lärm von Roots-Lüftern besteht die Hauptmethode der Kontrolle darin, die Präzision der Montage zu erhöhen ； Alte Kugellager ersetzen oder durch Schleiflagerräder ersetzen, um den Rotor im dynamischen Gleichgewicht zu halten ； Der Motor und der Lufterzeuger sind mithilfe eines elastischen Kupplungssystems miteinander verbunden ； Stärkere Wartung der Geräte sowie Ölen und Schmieren, Ziehen der Verbindungsbolzen fest, Ersetzen beschädigter Bauteile usw. All diese Maßnahmen sind wirksam zur Geräuschreduzierung bei Rotationsluftgebläsen. 2. Allgemeine Methoden zur Kontrolle von pneumatischem Lärm (1) Einbau von Schalldämpfern Im Allgemeinen ist der aus den Luftein- und -auslassöffnungen der Luftpumpe strahlende aerodynamische Lärm um 10–20 dB(A) höher als der Lärm, der an anderen Stellen entsteht. Daher sollte bei der Kontrolle des Lärms der Luftpumpe zunächst in den Eingangs- und Auslassrohren geeignete Schalldämpfer eingebaut werden. An den Lüftungsanlagen werden Schalldämpfer verwendet. Derzeit neigt man sowohl im Inland als auch im Ausland dazu, resistive Schalldämpfer zu nutzen. Schalldämpfer mit großem Volumen und schmalem Schalldämpfungsbereich werden hingegen nur noch selten eingesetzt. Natürlich sollte die Auswahl, Konstruktion und Installation der Schalldämpfer an den tatsächlichen Bedingungen ausgerichtet sein. (2) Installation eines Schalldämmkäfigs für die Roots-Pumpe – relevante Produkte: Schalldämmkäfige für Roots-Pumpen. Mit Schalldämmmaßnahmen wird die gesamte Pumpenanlage in einen geschlossenen Schalldämmkäfig eingehüllt. Der technische Schlüssel liegt darin, welche Kühlmethoden eingesetzt werden, um den ordnungsgemäßen Betrieb der Luftpumpe zu gewährleisten. Derzeit wird weltweit die Luftkühlung verwendet. Die wichtigsten Kühlverfahren sind: Selbstbelüftungskühlung, Kühlung durch Unterdruck, Luftzirkulation in einer Abdeckung zur Kühlung sowie Kühlung durch externe mechanische Belüftung. http://www.hcblower.com/wp-content/uploads/2016/10/%E9%A3%8E%E6%9C%BA%E9%9A%94%E9%9F%B3%E7%BD%A9.jpg (3) Umgestaltung des Lüftungsräums: Falls es für die Lüftungsanlage einen separaten Lüftungsräum gibt, kann man je nach Situation den vorhandenen Raum in einen schallisolierten Raum umwandeln. Das bedeutet, den Lüfter in einem separaten Raum unterzubringen, damit sein Lärm nicht nach außen dringen kann. Die wichtigsten technischen Maßnahmen sind der Einsatz von schalldämmenden Türen, Fenstern, Barrieren sowie schalldämmenden Wänden sowie die Verwendung geeigneter schallabsorbierender Materialien. (4) Um den durch die Lüftungsrohre der Lüfter ausgestrahlten Lärm zu verringern, können die Rohre umwickelt werden. Dadurch wird der Weg für die Ausbreitung des Lärms unterbunden. (5) Bei der Dämpfung von Vibrationen werden Faktoren wie Sicherheit, Stabilität sowie einfache Wartung berücksichtigt. Dabei werden geeignete Dämpfer ausgewählt, um eine starre Verbindung zwischen Maschine und Anlage zu beseitigen und so die Geräusche durch Schallwellen zu verringern. Man kann auch Dämpfungsschächte graben, um die Dämpfung der Grundplatte zu ersetzen; dadurch kann ein gewisser Effekt erzielt werden. Außerdem kann durch mangelnde Wartung im Alltag der Lärm zunehmen. Was sollten wir tun, wenn der Lärm stärker wird? 1. Durch Verstopfungen in den Rohrleitungen kann ein Anstieg des Drucks entstehen. In diesem Fall müssen die Rohrleitungen gereinigt oder ausgetauscht werden.
2. Falsche Montage der Gummibeschichtung auf den Riemen kann zu Vibrationen führen. In diesem Fall reicht es aus, die Gummibeschichtung erneut zu montieren.
3. Abgenutzte Motorenlager erfordern den Austausch gegen neue Lager.
4. Wenn Staub in den Roots-Lüfter gelangt, können Schäden entstehen. In diesem Fall muss der Lüfter repariert werden – man sollte dazu Fachpersonal beauftragen und den Lüfter nicht selbst demontieren.
5. Fehlender Schmierstoff kann ebenfalls zu hohem Lärm führen. In diesem Fall muss das Schmiersystem überprüft werden.
6. Bei schlechter Schmierung müssen die Öldüsen sowie der Ölfilter regelmäßig gereinigt werden.
7. Lockernde Zahnräder erfordern eine festere Befestigung.
8. Wenn die Triebriemen rutschen, muss die Spannung der Riemen angepasst werden. Die oben genannten Punkte beschreiben die Ursachen für Geräusche bei Rotationsluftkompressoren sowie Lösungsansätze. Bei solchen Problemen kann man sich an diese Informationen halten, um die Geräusche des Rotationsluftkompressors zu beseitigen. Wenn der Lärm des Kompressors zunimmt, sollte man nicht in Panik geraten. Zunächst sollte der Kompressor abgeschaltet werden, um herauszufinden, woran es liegt. Falls die Ursache nicht gefunden werden kann, sollte man sich an einen spezialisierten Hersteller wenden. Unabhängig von der Qualität und Leistung des Rotationsluftkompressors ist eine regelmäßige Wartung unerlässlich. Nur durch eine ordnungsgemäße Wartung kann die Lebensdauer des Kompressors verlängert werden.