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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(shí)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)其噪聲也有很大影響。一般來說,對(duì)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(duì)外殼的固有頻率產(chǎn)生影響。在外殼的所有參數(shù)中,對(duì)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(chǎng)強(qiáng)不變,減小氣體密度,(2)氣體密度,場(chǎng)強(qiáng)不變,提高溫度,(3)溫度,氣體密度不變,增大場(chǎng)強(qiáng),電場(chǎng)電除塵器的電場(chǎng)是由于在一對(duì)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(chǎng)僅取決于供電壓部分和除塵器的幾何尺寸,電場(chǎng)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(chǎng)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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