風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲分析

1、第11卷 第3期2011年6月REFRIGERATIONANDAIR CONDITIONING94 97風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲分析李強(qiáng)(特靈空調(diào)系統(tǒng)(中國)有限公司中山分公司)摘 要 描述我國風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲問題的現(xiàn)狀,分析導(dǎo)致風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲的3個(gè)主要因素,并著重闡述低頻噪聲的判斷方法以及施工規(guī)范對(duì)預(yù)防風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲的重要性。關(guān)鍵詞 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組;低頻噪聲;安裝規(guī)范NoiseanalysisoffancoilunitLiQiang(ZhongshanBranch,TraneAirConditioningSystem(China)Co.,Ltd.)ABSTRACT Describesthenois

2、estatusoffancoilunit(FCU)inChina,analyzesthemainthreefactorswhichmayleadtoFCUnoise,andemphaticallyelaboratesthemethodsabouthowtojudgelowfrequencynoiseandtheimportanceofconstructionstandardforpreven tingthenoisefromFCU.KEYWORDS fancoilunit;lowfrequencynoise;installationspecification 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組是一種將風(fēng)機(jī)和表面式換

3、熱盤管組裝在一起的裝置。因其擁有獨(dú)立調(diào)節(jié)、易實(shí)現(xiàn)分區(qū)調(diào)節(jié)控制、體積小、安裝方便、無回風(fēng)管道及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),成為中央空調(diào)理想的末端產(chǎn)品,被廣泛應(yīng)用于賓館、辦公樓、醫(yī)院、科研機(jī)構(gòu)等場所。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2009年風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組在國內(nèi)銷售值大約有35億元人民幣。而根據(jù)有關(guān)部門預(yù)計(jì),2010年風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組銷售值增長幅度將高于主機(jī),增幅可能超過25%。但隨著我國對(duì)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組需求的加大,加之其作為用戶直接接觸的末端產(chǎn)品,其售后問題也成為顧客投訴的焦點(diǎn)。TROX于2004年在英國所做的調(diào)查表明,53%的投資方會(huì)遇到風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的噪聲問題,79%的投資方會(huì)選擇在下單前進(jìn)行樣機(jī)試驗(yàn)。而在我國雖然還沒有權(quán)威的調(diào)查數(shù)

4、據(jù),但從各種渠道了解的情況看,投訴風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲問題的顧客不在少數(shù)。筆者下面將從3個(gè)方面對(duì)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲問題展開論述。1 廠家原因這是因?yàn)榭照{(diào)廠家或其供應(yīng)商設(shè)計(jì)、操作不收稿日期:2010 12 28:,前/合理導(dǎo)致。比如風(fēng)輪廠家的動(dòng)平衡檢測不過關(guān)、安裝不到位;電機(jī)廠家的徑向磁拉力設(shè)計(jì)不平衡;空調(diào)廠家的裝配不到位等都有可能產(chǎn)生噪聲問題。關(guān)于該點(diǎn)筆者將側(cè)重介紹一個(gè)低頻噪聲的實(shí)例以供參考。1.1 噪聲概述噪聲是發(fā)生體做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音。噪聲污染可以按聲源的機(jī)械特點(diǎn)分為氣體擾動(dòng)產(chǎn)生的噪聲、固體振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲、液體撞擊產(chǎn)生的噪聲以及電磁作用產(chǎn)生的電磁噪聲。按聲音的頻率可分為低于400Hz的低頻

5、噪聲、4001000Hz的中頻噪聲及高于1000Hz的高頻噪聲。按時(shí)間變化的屬性可分為穩(wěn)態(tài)噪聲、非穩(wěn)態(tài)噪聲、起伏噪聲、間歇噪聲以及脈沖噪聲等。低頻噪聲是指音量頻率特性以低頻(約100Hz以下)為主,1980年在丹麥召開的國際會(huì)議定義1100Hz的聲音為低頻噪聲(lowfrequencynoise),1/3音階中心頻率為263Hz。在一般情況下,對(duì)生理直接的影響不算很明顯,但其對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生壓迫感,對(duì)睡眠及心理的影響相當(dāng)大。GB/T19232 2003對(duì)低頻噪聲方面的規(guī)定還沒有涉及。第3期李強(qiáng):風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲分析 951.2 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組低頻噪聲判斷方法研究人員使用頻譜測量和描述聲音頻率特性。頻

6、率常用倍頻程和1/3倍頻程表示。倍頻程有10個(gè)中心頻率:31.5,63,125,250,500,1000,2000,4000,8000和16000Hz,后一個(gè)頻率均為前一個(gè)頻率的2倍,因此稱為倍頻程,而且后一個(gè)頻率的頻率帶寬也是前一個(gè)頻率的2倍。在一些更為精細(xì)的要求下,將頻率更細(xì)地劃分,形成1/3倍頻程,也就是把每個(gè)倍頻程再劃分成3個(gè)頻帶,中心頻率是20,31.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1000,1250,1600,2000,2500,3150,4000,5000,6300,8000,10000,12500,16

7、000和20000Hz等30個(gè)頻率。同時(shí),為了模擬人耳聽覺在不同頻率有不同的靈敏性,在聲級(jí)計(jì)內(nèi)設(shè)有一種能夠模擬人耳的聽覺特性,把電信號(hào)修正為與聽感近似值的網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)稱為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級(jí),已不再是客觀物理量的聲壓級(jí)(稱線性聲壓級(jí)),而是經(jīng)過聽感修正的聲壓級(jí),稱為計(jì)權(quán)聲級(jí)或噪聲級(jí)。計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)一般有A,B和C三種。A計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性,B計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬5585dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性,C計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性。三者的主要差別是對(duì)噪聲低頻成分的衰減程度,A衰減最多,B次之,C最少。A計(jì)權(quán)聲級(jí)由于其特性曲線接近于人耳的聽感特性,因此是

8、目前世界上噪聲測量中應(yīng)用最廣泛的一種,B和C已逐漸不用。風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組低頻噪聲一般采用以下2種方法判斷:1)不用儀器判斷,但是有經(jīng)驗(yàn)的人員才能判斷出來。可以把風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組電機(jī)分別開到高、中、低檔,然后仔細(xì)聆聽并進(jìn)行對(duì)比。普通噪聲在高風(fēng)檔時(shí)比較明顯,但低頻噪聲在中、低風(fēng)速時(shí)比較明顯。該聲音比較悶,而且因其屬于低頻音,容易繞過物體,不易被消除。2)采用測量儀,用1/3倍頻程測量,并進(jìn)行頻譜分析。表1是筆者在一個(gè)項(xiàng)目所測量的10臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的低頻噪聲數(shù)據(jù)(表中Hz簡寫為H,kHz簡寫為k)。表1 某項(xiàng)目現(xiàn)場風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組低頻噪聲測試結(jié)果No.AP(A)12.5H16H145.714.516.5245.

9、71417.6347.713.717.8455.31317.8547.215.317.9649.712.318746.714.317.5845.60.82.8949.100.5400H500H630H800H2222.522.223.423.822.82324.224.224.22523.932.93634.93927.31.28.27.30.28.56739132.935.1313032.130.331.836.130.628.634.131.833.233.328.930.335.130.520H10.610.1109.412.78.911.87.81.91k2625.825.438.53

10、4.536.329.131.536.631.325H31.5H13.715.311.812.711.613.311.113.814.816.58.811.413.615.111.517.59.713.81.25k1.6k22.722.323.522.622.221.436.835.430.632.527.630.936.829.129.31.27.30.37.29.19435640H17.315.516.519.119.514.219.415.512.22k20.821.920.735.427.530.226.527.436.42850H19.718.317.718.520.116.422.5

11、19.513.62.5k19.220.119.835.927.329.226.530.437.92863H18.717.417.520.521.118.520.424.922.43.15k17.718.618.933.226.129.426.831.534.928.480H25.424.624.434.425.527.322.527.631.14k17.517.518.730.925.127.426.23034.626.2100H125H160H44.326.12043.925.620.543.725.118.25435.125.343.426.121.346.72818.938.224.92

12、5.837.724.8273825.728.75k6.3k8k16.516.416.516.216.216.317.917.417.228.726.523.923.926.425.72532.723.722.423.124.423.130.120.620.919.522.320.727.918200H250H315H18.619.827.619.42129.220.722.329.622.826.731.625.826.330.424.828.230.724.629.326.924.724.625.626.829.62810k12.5k16k15.916.620.915.916.621.816

13、.417.126.820.718.826.519.319.120.316.524.415.21817.718.913.418.913.323.424.726.423.525.427.8注:1)測試儀器:RIONNL-22;采用A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò);風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組開中檔。2)AP(A)中AP表示平均值,(A)表示采用的是A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,繪制得到圖1。由圖1可以很容易發(fā)現(xiàn),在100Hz附近的噪聲幅度最大。所以這就是判斷風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組低頻噪聲的第2種方法:看是否在100Hz附近有明顯的噪聲存在。這里需要說明的是,圖中系列9因除Hz,96第11卷實(shí)際需要。當(dāng)然,噪聲和風(fēng)量是2個(gè)彼此制約的參數(shù),過分地

14、注重任何一個(gè)參數(shù)都是不明智的。因此建議選用機(jī)組時(shí)不宜片面追求低噪聲。關(guān)于該點(diǎn)筆者在此將不作重點(diǎn)闡述。3 安裝現(xiàn)場原因我國的施工和監(jiān)理還不是相當(dāng)?shù)囊?guī)范,因此很多噪聲產(chǎn)生于施工現(xiàn)場。比如風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組經(jīng)常會(huì)被打開包裝隨意堆放在工地上,或者安裝好圖1 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組低頻噪聲測試結(jié)果圖后不做塑料等隔離處理,在漫長的工期結(jié)束后,驗(yàn)收時(shí)才發(fā)現(xiàn)因大量灰塵進(jìn)入軸承、安裝不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌脑肼晢栴}。在某大型酒店工程投訴中,反映有多臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲異常,更換電機(jī)、風(fēng)機(jī)后仍然無法解決噪聲問題,客戶要求去現(xiàn)場查看原因。筆者首先去現(xiàn)場了解了基本情況,因該項(xiàng)目工期較長,打開檢修板和過濾網(wǎng)后,發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組上方鋪滿灰塵,而且

15、布線比較凌亂(見圖2和圖3)。按設(shè)計(jì)要求,風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組出風(fēng)口都接有大約2m的風(fēng)管,但該風(fēng)管比較彎曲,且沒有采取軟接。在測試點(diǎn)測的A計(jì)權(quán)噪聲達(dá)到60dB(A)左右(包括背景噪聲)。而且注意到在出風(fēng)口處明顯有刺耳的風(fēng)嘯聲,但是回風(fēng)口處不明顯。系列數(shù)據(jù)比較,其800Hz到12.5kHz頻率的數(shù)值顯得較大,筆者將該頻率段作為特例,不做重點(diǎn)討論。之所以用100Hz作為判斷低頻音的標(biāo)準(zhǔn),是因?yàn)?00Hz屬于我國工頻50Hz的整倍數(shù),是最容易導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生共振、發(fā)生低頻音的頻率。洪有明等通過實(shí)驗(yàn)分析了產(chǎn)生100Hz低頻噪聲的原因:風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速增加,風(fēng)速加快,空氣流動(dòng)摩擦力加大,整機(jī)噪聲同比會(huì)增大,是產(chǎn)生噪聲的

16、原因之一;電機(jī)傳動(dòng)軸變細(xì),導(dǎo)致電機(jī)穩(wěn)定性能略低,影響風(fēng)扇葉輪運(yùn)行過程中動(dòng)平衡的穩(wěn)定性,是原因之二;電機(jī)安裝位置和角度不理想,運(yùn)行中的機(jī)械振動(dòng)傳導(dǎo),使整機(jī)鈑金發(fā)生振動(dòng),經(jīng)過外圍鈑金連接傳導(dǎo),導(dǎo)致整個(gè)機(jī)體產(chǎn)生共振,發(fā)出低頻響聲,是原因之三。經(jīng)過頻譜分析和實(shí)驗(yàn),總結(jié)出100Hz頻段出現(xiàn)的低頻噪聲與整機(jī)裝配有密切關(guān)系,大部分是因機(jī)械振動(dòng)所產(chǎn)生。避免振動(dòng)部件與聲源擴(kuò)散部件的直接接觸,阻斷或削弱傳聲途徑,才是徹底解決此類整機(jī)異常噪聲的根本方法。當(dāng)然如上的噪聲原因分析是建立在電機(jī)不存在像單邊電磁拉力不平衡等設(shè)計(jì)問題的基礎(chǔ)上的。2 設(shè)計(jì)院或相關(guān)單位選型原因有的設(shè)計(jì)者為了滿足設(shè)計(jì)風(fēng)量的要求,在風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組選型時(shí)

17、習(xí)慣留有一定余量,以防止現(xiàn)場風(fēng)管太長等因素產(chǎn)生,而這樣就導(dǎo)致用戶在使用時(shí)的噪聲偏大。李德志7提到:風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組因選擇不當(dāng),其送風(fēng)量過大,而室內(nèi)的熱負(fù)荷偏小,送風(fēng)溫差小,將導(dǎo)致房間相對(duì)濕度過高,溫度偏低,噪聲加大。5吳國珊通過對(duì)比風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的幾種選型方法后得出:根據(jù)顯熱負(fù)荷、全熱負(fù)荷并在校核風(fēng)6圖2 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組安裝仰視圖經(jīng)過高、中、低檔運(yùn)行比較發(fā)現(xiàn),只要風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),該刺耳的風(fēng)嘯聲就存在。后來嘗試堵住新風(fēng)口,發(fā)現(xiàn)噪聲明顯下降。因此問題原因?yàn)?新風(fēng)口安裝不規(guī)范,新風(fēng)口直對(duì)風(fēng)輪,導(dǎo)致新風(fēng)旋入風(fēng)輪產(chǎn)生噪聲,然后噪聲被風(fēng)管擴(kuò)大。檢測多臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組,發(fā)現(xiàn)存在相同問題(見圖4)。最后建議安裝方在新風(fēng)口安裝

18、一個(gè)擋板,避免新風(fēng)直接進(jìn),第3期李強(qiáng):風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組噪聲分析 97 得到消除,A計(jì)權(quán)噪聲在4450dB(A)之間。 為了盡量避免因現(xiàn)場安裝原因而導(dǎo)致的噪聲問題,下面列出了幾個(gè)現(xiàn)場需要注意的因素: 確保風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組安裝到位,四角受力均勻,吊桿鎖緊螺母。 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組與進(jìn)出水管之間一般要采用不銹鋼軟接。 風(fēng)口盡量采用帆布軟接。嚴(yán)格按照施工規(guī)范操作,杜絕偷工減料。4 結(jié)束語為了避免風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的噪聲問題,需要全方位的配合。對(duì)于廠家來說,要求加大來料的檢驗(yàn)力度,避免振動(dòng)噪聲和低頻音;對(duì)于設(shè)計(jì)者來說,要求盡可能地深入現(xiàn)場,通過實(shí)際需求來選擇最合適的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組;對(duì)于施工方來說,要嚴(yán)格遵守施工規(guī)范,并確保對(duì)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組試運(yùn)行前的保護(hù)。參考文獻(xiàn)1 朱勇.中央空調(diào)M.北京:人民郵電出版社,2003.2 龔崇實(shí).通風(fēng)空調(diào)安裝技術(shù)實(shí)用手冊(cè)M.北京:中國建材工業(yè)出版社,1999.3 陳維剛,羅倫.中央空調(diào)操作實(shí)訓(xùn)M.上海交通大學(xué)出版社,2008.4 徐勇.通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)工程M.北