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湖南凈聲源環(huán)??萍加邢奘且患覍I(yè)從事噪聲治理和建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)生態(tài)環(huán)境綜合治理服務(wù)的企業(yè)
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中央空調(diào)壓縮機(jī)、風(fēng)扇及其附件所激發(fā)噪聲噪音治理

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 中央空調(diào)壓縮機(jī)、風(fēng)扇及其附件所激發(fā)噪聲噪音治理

1.壓縮機(jī)的噪聲源識別,由于制冷壓縮機(jī)為全封閉式,其聲源可分為電機(jī)噪聲和機(jī)械噪聲兩類。
電機(jī)噪聲:電機(jī)噪聲由電磁噪聲、機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲組成。其中電磁噪聲產(chǎn)生的機(jī)理有以下三種:
磁滯伸縮:磁滯伸縮指材料在磁化時(shí)產(chǎn)生尺度體積的變化。一般來講,這種變化非常小,只有在與聲體輻射相互振動(dòng)耦合時(shí),才會(huì)產(chǎn)生噪聲,這種噪聲一般產(chǎn)生在工頻及其諧波頻率上,如50Hz、100Hz處。
磁滯性:磁滯性是磁滯材料在磁場作用下的非線性效應(yīng),低磁滯材料盡管有較低的磁滯伸縮特性,但是它比通常的材料容易飽和。當(dāng)材料出現(xiàn)飽和時(shí),電源輸入會(huì)在電機(jī)中產(chǎn)生一系列諧波,這些諧波在較寬的頻域中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)激勵(lì)。

磁吸引力:磁吸引力是指電機(jī)結(jié)構(gòu)中不同極性的相互引力,由于引力產(chǎn)生的位移要比磁滯伸縮產(chǎn)生的位移大的多,吸引力的作用產(chǎn)生變形使電機(jī)空氣間隙發(fā)生變化,容易產(chǎn)生磁場振蕩。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):當(dāng)旋轉(zhuǎn)柱塞或壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)偏心率由10%增大至20%時(shí),電機(jī)電磁噪聲將增加3-4dB。當(dāng)然,如果使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的自振頻率避開電源諧波頻率,也能使電機(jī)電磁噪聲大幅度降低。另外,電機(jī)軸和軸承之間的相互作用形成電機(jī)的機(jī)械噪聲??梢哉J(rèn)為在滑動(dòng)軸承中產(chǎn)生了滑動(dòng)粘滯作用,這種粘滯作用會(huì)激勵(lì)壓縮機(jī)的其他部件產(chǎn)生高頻振動(dòng)。
 壓縮機(jī)的機(jī)械噪聲:壓縮機(jī)閥片運(yùn)動(dòng)作用、氣體壓力脈動(dòng)以及各種運(yùn)動(dòng)部件都可能成為噪聲振動(dòng)激勵(lì)源。同時(shí),由于電機(jī)與壓縮機(jī)機(jī)體整體連接,電機(jī)也是壓縮機(jī)機(jī)體的激勵(lì)源。

通過對閥片系統(tǒng)的修改,可以明顯降低壓縮機(jī)的噪聲。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):隨著制冷系統(tǒng)流量增加,閥片運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲會(huì)上升為主要聲源。通常,壓縮機(jī)開啟的瞬間,閥片是壓縮機(jī)主要的噪聲激勵(lì)源,如果此時(shí)能夠有效消除閥片的顫振,就可以大大降低閥片噪聲。壓縮機(jī)閥片撞擊閥座能夠引起機(jī)體振動(dòng)從而輻射噪聲。通過研究閥座的表面特性,對閥片和閥座動(dòng)態(tài)響應(yīng)等影響因素,發(fā)現(xiàn)通過以下方法可降低閥座的沖擊響應(yīng):降低閥片對閥座的撞擊速度,降低閥片升程限制器的高度,選擇較韌軟的閥座材料以破閥片閥座之間的阻抗匹配。

總之,閥片噪聲主要由氣體壓力脈動(dòng)、閥片升程噪聲和閥座撞擊噪聲引起。解決此類噪聲的主要措施有如下這些:

A. 采用吸氣、排氣B. 正確的閥口形狀C. 合適的閥片升程限制器及高度  D. 增加閥片彈簧阻尼  至于氣體壓力脈動(dòng)對壓縮機(jī)噪聲的影響,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有以下現(xiàn)象:  壓縮機(jī)總體噪聲隨著吸氣壓力的增大,噪聲下降,而隨著排氣壓力增加,噪聲增加。對這一現(xiàn)象的解釋是:吸排氣壓差減少,會(huì)降低旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的不平衡力矩,從而降低噪聲。

  壓縮機(jī)流量與噪聲有很強(qiáng)的相關(guān)性。噪聲在中等流量時(shí)達(dá)到大值,隨著流量增加,噪聲急速下降。低頻噪聲與流量關(guān)系不大,4000 Hz以上的噪聲在吸氣壓力逐漸減少到真空時(shí),急劇下降。因此認(rèn)為高頻噪聲與氣體流動(dòng)有關(guān)。

  對于旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī),氣體壓力脈動(dòng)作用于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子和氣缸,是壓縮機(jī)噪聲的大激勵(lì)源。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)排氣口與轉(zhuǎn)動(dòng)槽之間存在壓力駐波。通過放大排氣腔和開設(shè)一個(gè)阻流槽消除駐波,就可以在幾個(gè)頻段處降低噪聲。對于滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī),其壓縮腔內(nèi)的壓力沖擊脈動(dòng)是主要的噪聲源,通過開設(shè)變換槽可以減少壓力脈動(dòng),采用這個(gè)思路在滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的排氣口處開設(shè)一個(gè)消聲器,經(jīng)過修改,發(fā)現(xiàn)對高頻噪聲的降低非常有效。

  壓縮機(jī)的不平衡力和不平衡力矩對其噪聲也有很大影響。一般來說,對于單缸往復(fù)式壓縮機(jī),平衡塊只能消除基頻處的不平衡力,而無法消除由于活塞非正弦運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的諧波不平衡力。
制冷劑及制冷機(jī)油也有可能成為振動(dòng)和噪聲的激勵(lì)源。氟里昂在低壓高溫條件下產(chǎn)生閃點(diǎn)氣穴現(xiàn)象時(shí)能產(chǎn)生噪聲。另外,曲軸振動(dòng)也是壓縮機(jī)產(chǎn)生高頻噪聲的主要因素。2.壓縮機(jī)噪聲振動(dòng)傳遞途徑根據(jù)全封閉壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),我們可以把傳遞路徑分為三類:1. 固體路徑(彈簧、管、機(jī)體總成)2. 液體途徑(冷凍油)3. 氣體通道即制冷氣
固體通道:由于聲波的傳遞大小與媒質(zhì)的特性阻抗(密度與聲速的乘積)有關(guān)??梢哉J(rèn)為固體通道是壓縮機(jī)重要的傳輸途徑。降噪的主要措施如下:隔振選用固有頻率盡量低的彈簧,彈簧與機(jī)體連接處盡量選用特性阻抗低的材料。
除彈簧外,吸排氣管也同樣是重要的傳遞通道:壓縮比增加時(shí),管路的剛度增加,從而固有頻率增加;當(dāng)質(zhì)量流量增加時(shí),管路自振頻率將下降,當(dāng)然,也可使管路剛度下降,從而避開壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率及其諧波。另外如果能夠采用一個(gè)汽車空調(diào)軟管替代現(xiàn)行的銅管,也能取得良好效果。

氣體通道:全封閉壓縮機(jī)腔內(nèi)充滿了制冷氣體,當(dāng)機(jī)體振動(dòng)時(shí),制冷劑被激勵(lì),一方面將振動(dòng)傳輸出去,另一方面有可能產(chǎn)生共振,將振動(dòng)放大,從而使外殼產(chǎn)生更大的噪聲。另外,除氣體脈動(dòng)外,機(jī)體本身的振動(dòng)也有可能成為共振激勵(lì)源。 壓縮機(jī)噪聲的輻射:不管壓縮機(jī)機(jī)內(nèi)機(jī)理如何,壓縮機(jī)終還是以封閉外殼振動(dòng)向外輻射的形式產(chǎn)生噪聲。一般來說,壓縮機(jī)周向剛度曲率半徑、氣體壓力、氣體密度等因素也對外殼的固有頻率產(chǎn)生影響。在外殼的所有參數(shù)中,對其輻射能力影響大的因素是其固有頻率。通常,通過增大外殼的剛度,提高壓縮機(jī)外殼的固有頻率,躲開激勵(lì)流量比較高的低頻區(qū)域,能夠有效減少壓縮機(jī)的振動(dòng)。因此,一個(gè)合理的外殼形狀應(yīng)是曲率半徑盡量小,盡量避免曲率半徑的急劇變化

 場強(qiáng)不變,減小氣體密度,(2)氣體密度,場強(qiáng)不變,提高溫度,(3)溫度,氣體密度不變,增大場強(qiáng),電場電除塵器的電場是由于在一對電極間施加了高電壓和在兩電極的空間區(qū)域中存在由離子和荷電粒子構(gòu)成的空間電荷而引起的。

若沒有電暈電流,則電場僅取決于供電壓部分和除塵器的幾何尺寸,電場影響著所要捕集的塵粒的荷電荷作用在已荷電的塵粒上的力的大小,故在除塵過程中起重要作用,在上一節(jié)由理論推導(dǎo)出了管式電除塵器在任一點(diǎn)的場強(qiáng)(8-3):(該式在假定電暈電流為0時(shí)推導(dǎo)出來的)由于空間電荷引起電暈電流的存在。

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