张明革

【摘  要】我国地理面积大，幅员辽阔，不同的地区，居民的居住状态存在着一定的差异。尤其是在一些落后的农村地区或老城区中，由于基础设施建设落后，水压偏低现象明显，燃气热水器作为人们生活中的必备品，经常会出现无法正常启动情况，给人们的生活带来了诸多的不利影响，不利于燃气热水器的推广和使用。为了解决这一问题，需使用水路增压泵。但是水路增压泵在使用期间，噪声较大，给人们带来了极大的不舒适感，做好增压泵噪声控制成为现阶段一项需要重点解决的问题。本文对燃气热水器水路增压泵噪声产生的原因进行分析，并提出了合理化的燃气热水器水路增压泵噪声控制策略。

【关键词】燃气热水器;水路增压泵;隔声;吸声

前言：燃气和热水器的普及给人们的生活带来了极大的便利，其自身所展现出来的节能性及方便性也受到了人们的推崇，燃气热水器走入了千家万户中。但是用户在使用燃气和热水器期间，受水压低困扰较大，引发机器出现水量小或无法正常启动情况，给人们的正常使用造成了一定的影响。为了解决这一问题，一些燃气热水器厂家开发出了增压泵，包括交流泵和直流泵两种，其中，交流泵的噪音较低，但是成本过高，并且体积大、功率高、控制方法过于单一化。直流泵具有控制手法灵活、节能及成本低等特点，但是噪音较大。本文重点研究直流泵，分析直流泵噪音控制方法。

一、燃气热水器水路增压泵噪声产生的原因

在燃气热水器水路增压泵噪声产生的原因分析中，主要是按照以下步骤进行噪音测试：第一步：单泵噪音测试。将供水压控制在0MPa，启动水路增加泵，对产生的噪音值进行测量，并做好记录工作。第二步：接泵整机噪音测试。在热水器的水路系统中接入增压泵，增压泵的放置位置为进水管与进水接头中间处位置，在接入之后，再进行整机安装工作，待水路接通之后，气路保持不接通状态，可见整机未出现燃烧状态。将供水压控制在0MPa，启动增压泵，对整机产生的噪音值进行控制。在对噪音进行控制时，需要在标准的静音室中放置测试样件，将测试点分布在静音室的左右两侧位置处，将机器与测试点之间的距离控制在1m[1]。

分析结果显示，单泵所产生的噪音较低，将整机接入之后，会进一步的放大噪音，当噪音的频率到达820Hz时，会导致人们出现极大的不适感。之所以出现该种情况，是因为增压泵的最高转速为6000rpm，叶轮上的叶片数量共有8个，热水器中的水泵旋转噪声基频为f=6000/60*8=800Hz。因此可知，噪声的来源是水泵的8叶片，但是所产生的噪音值不高。一旦与管路连接之后，噪音会通过热交换器箱体、会对噪音放大。热水器水泵的旋转及振动是主要的噪声激励源，所发出来的噪声较为刺耳，容易引发人们出现疲劳感及烦躁情绪，声音传播的距离短，人们会迅速听见噪声，给人们带来极大的不舒适感[2]。

二、燃气热水器水路增压泵噪声解决对策

（一）依据声学原理管理噪声

在对增压泵的噪声进行控制时，需要对液体/气体的输送历程进行空气动力噪声控制，在实际的使用过程中，当电机的机壳受到振动时，会引发电动机噪声的产生。此类噪声的规模为100-450Hz，噪声级峰值主要集中在低倍频带。当泵房处于正常运行状态时，将该类噪声纳入为稳态噪声。管道噪声的产生主要是由于水流在管道中流动而产生的噪声，该种噪声的出现，受压力及流速影响较大。泵房中的噪声以机械噪声为主，在对噪声进行管理时，应掌握噪声的传播门路，设置吸声、隔声及消声等，其中，吸声降低噪声主要是根据吸声资料及构造来进行，隔声降低噪声主要是通过将受声点及声源隔开来实现降低噪声，消声主要是应用抗性、阻抗及多孔分散原理来实现降低噪声。在对噪声进行控制时，应严格按照声学原理中的要求，充分了解当地所处的地理环境，根据泵房中的环境，对声源不封闭及不周密的泵房进行隔音处理，通过隔声及吸声来处理泵房中的噪声，对门窗处也需要做隔音处理。另外，还需要对装备零件及机器设备所出现的噪声进行处理，为了避免振动而产生噪声，应保证泵房增压泵的合理建立。隔振需使用橡胶隔震垫。为了避免共振的出现，需要对每个增压泵机组均进行单独设计。对增压泵进行定期的检修，一旦发现装备零件松动、盘根漏水及装备零件磨损情况，应及时进行维修，以减少噪声的产生[3]。

（二）控制增压泵声源

消除或减小振动源是消除噪音的最有效方法，为了能够消除掉噪声，需要紧紧围绕水泵进行研究。直流泵的电压驱动包括以下两种形式，其中，方波驱动主要是指对定子绕组施电压，依据转子的磁场，对其中的两相绕组进行持续供电。另外一种是正弦波驱动，主要是采用SVPWM调制方法，采用三相导通方法，将每相导通控制在180度。相较于传统的方波控制方式，电机相电流主要表现为正弦电流，呈现出连续变化形式，在无换相电流发生突变时，会大大降低电机的噪声。需要在整机中接入正弦波驱动的水泵，将供水压控制在0MPa，启动泵，对整机中所产生的噪音值进行测试。测试结果表明，通过对增压泵的声源进行控制，取得了良好的降噪效果。但是该种降噪方法也存在一定的弊端，会产生800Hz的声响，引发人们出现诸多的不舒适心理情绪[4]。

（三）隔振减振降噪

主要是使用减振制品来进行降噪，使用最为广泛的减振制品是橡胶，完成了对振动源的有效隔离，橡胶自身具有高黏性及高弹性特点，提升了橡胶的缓冲、隔音及减振性能。在进行橡胶材料选取上，需要充分考虑橡胶产品的使用环境，确保能够将橡胶的隔振减振作用充分的发挥出来。燃气热水器在室内所处的环境较为复杂，通常被广泛应用于油烟多的厨房中，由于橡胶自身容易燃烧，在高温环境下极容易出现自然情况，在进行橡胶选取上，应以耐酸碱性强的橡胶为主。目前，橡胶减震垫被广泛应用于降噪中，该种材料作为一种复合材料，具有耐油性、耐酸碱性及耐臭氧老化等优势。需要将其放置在燃气特水器的底壳及内胆连接处，或放置在底壳与水泵的连接处，确保泵、内胆及热水器的外科能够实现完全隔离，切断振动向外壳的传递。

（四）消声器降噪

消声器作为一种减小及阻止声音的器件，能够将空气中的动力性噪声清除掉，对声波的传播造成阻挡，对控制噪声具有重要的作用。消声器包括抗性消声器、阻性消声器、微穿孔板消声器、阻抗复合式消声器几种。带增压泵燃气热水器中的噪声进行控制时，主要是通过水路传播来实现，要求消声器中不能有大的水流阻力，需要对水路进行密封处理，以防止漏水现象的产生。消声主要是通过对声抗的大小进行控制来实现，以此来达到消声的目的[5]。

结论：对燃气热水器水路增压泵进行噪声控制，有助于提升人们身体的舒适感，避免人们出现烦躁心理情绪。以上几种噪声处理方法，在燃气热水器增压泵噪声控制中，效果不一，并且工艺类型也存在着一定的差异。为了能够取得良好的降噪效果，需要根据噪声的实际情况，优化设计噪声处理方案，提升燃气热水器水路增压泵噪声控制效果。

參考文献：

[1]王瑞娟，郑涛，李键，冯青.燃气热水器水路增压泵噪声的降低及研究[J].家电科技，2018（02）：58-62.

[2]左杰.净水器增压泵结构设计与水系统优化[J].科技创新与应用，2017（25）：100-100.

[3]张昊.住宅楼生活用水增压泵选型浅析[J].建筑知识，2017（15）：188.

[4]雷学堂，李桂林.基于单片机的变频增压泵控制系统设计[J].电气应用，2017（07）：44-47.

[5]左杰.净水器增压泵结构设计与水系统优化[J].科技创新与应用，2017（25）：100-100.

（作者单位：广东万家乐燃气具有限公司）