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窗式空调器振动噪声源的分析和控制研究

2020-07-01张晶晶

装备维修技术 2020年28期

张晶晶

摘 要:随着社会经济的不断发展,空调已经悄无声息的慢慢融入到人们的生活中。空调作为人们生活中不可缺失的一部分,虽给人们带来了很舒适的生活环境,但是在人们使用空调时候出现的异响和噪动会给人带来烦恼,虽然不造成实质性的危害,但长时间的声响会很容易让人们产生烦躁的心情从而间接性的伤害。窗式空调器在安装时候十分方便,能为人们节约很大的生活空间,而且在价格方面经济又实惠,从而受到人们的青睐。但是在高强度和长时间的使用时候经常容易出现噪声,这给使用者和生产厂家都带来了极大的困扰,特此本文针对窗式空调器振动噪声源来进行分析并给出相应的控制措施。

关键词:窗式空调器;振动噪声源;噪声控制研究

引言:随着社会经济的提升,我国人民的消费水平也在不断的提升。在生活中乃至于工作环境中应用空调能够给人们很好的带来适宜的环境,但随着人们对生活要求的不断提高,空调基本的制冷、制热功能已经不能很好的满足当代人们的需求了。在空调器方面人们更偏向于空调的舒适性以及智能化,对于空调的舒适性来说进行噪音的评价是对空调舒适性评估的重要评估手段,降噪就成为了提升空调使用舒适性的重要途径之一。因此本文就针对窗式空调器振动噪声源来进行分析并相应的给出解决措施来提升空调的舒适性能。

1窗式空调器的噪声来源

虽然窗式空调器在很多方面都有着很突出的新能体现但是在噪声方面也有着十分严重的问题,其中包含着气动性噪音以及构造振动噪音。具体产生噪声声源如下所述:

1.1风扇系统旋转过程中擦碰导致产生的噪声。在空调器进行运作的时候置于空调内部的风扇机组也随着进行运转,在风扇机组中主要的噪声来源有:离心叶轮旋转频率导致的噪声以及轴流叶轮旋转频率导致的噪声,这其中产生噪声的原因是因为叶轮在旋转过程中触碰到周围的装置或着某个部件物体时候的所产生噪音。

1.2素流以及涡流导致的噪声产生。在风扇机组中的叶轮旋转过程中,和空气中的气体相互作用摩擦会形成宽频带噪声:素流以及涡流的噪声。

1.3蜗壳声腔共同振动致使产生的噪声。这种噪声声源的产生是由于叶轮的声辐射频率以及蜗壳的声腔内的共振的基本频率和高阶模拟状态下的频率到达一致时候从蜗壳的声腔中共鸣产生的。

1.4结构振动导致的噪声产生。该结构的噪声主要是空调器内的制冷压缩机结构振动、内外置的管路振动等致使的噪声产生。由于窗式空调器和分体式空调器在结构上有所不同,因此除上述之外还存在以下的几种情况会导致噪声的产生,窗式空调器在结构上将所有部件都搭设在一个容器体内,并且采用双轴电机。这种电机若负载过大则会导致转速相较于其他型号的空调器高,从而噪声分贝相较于会更高。置于室外的压缩机在进行运作时候所产生的噪声会因为小孔或者固体介质共振传到室内。对于窗式空调器而言从空间分布中可以将噪声源分为室内以及室外。位于室内的噪声源主要有:(1)由于风道的设计不合理导致室内送风过程中,所送出的风和设计不合理的风道摩擦导致产生的共振噪声;(2)出风口的风流导向条松动产生的噪声产生;而位于室外的噪声源有:(1)空调器中的压缩机在运作时候所产生的噪声和低频共振噪声;(2)置于室外的风扇机组的风叶转动和气体流动噪声导致的振动噪声;(3)室外风扇机组出现漏液现象进而使得风叶击打水滴的声响;(4)置于室外的设备电机产生的电磁流动回响;

2窗式空调器振动噪声源详细分析

2.1风电机组

窗式空调器的转动系统构成部分主要是由离心式风叶和轴流式风叶以及电机转子这三个部件所组成的,在转动系统中存在着不可避免的扇心,这就会导致转动过程中出现转动不平衡的现象,进而导致具有周期性的激振力产生。如:KC-18H窗式空调器的最小以及最大转速值为:780转每分钟(弱力风)、900转每分钟(强力风)这两组转速对应的基本频率为:12.2赫兹以及15赫兹。除了转速基本频率外还有风叶的叶频:73HZ、511HZ、680HZ等这些频率的构成大多数都处于空调器的外壳部分,这就导致电机轴承部位产生振动信号。所以当转速过高所产生的频率过大则会导致产生激振力进而带动周围的部件产生共振噪声。

2.2压缩机振源

置于KC-18以及KC-20型号窗式空调器的压缩机采用的压缩机都是转子式的,该压缩机的基本振动频率和压缩的转速基本一致,这种振动源会导致压缩机出现摇摆、竖向振动以及各种强迫性的振动,除这些之外还会带动冷凝器管道、蒸发器管道、空调器的杆件、壳躯等产生振动频率。如:若当压缩机的转速达到2800r/每分钟,这时候就会产生大概47HZ的基本振动频率以及因压缩机减振器的非线性特征导致的各个阶段的振频,这些振频是主要噪声的来源之一。

2.3气流激振源

在窗式空调器中存在着十分复杂且有着不确定性的气流频率,尤其是处于各种管道内部的脉冲气流体的存在导致的管道振动、气流冲击隔板、外壳以及较薄部件位置所产生的振动,这种产生的振动频率较宽。

3控制噪声源措施

3.1选用性能较好的压缩机

随着科学技术水平的不断提升,目前针对空调器的噪声分析法主要有:测试空调振动总值分析、噪声总值分析、风叶扇频谱分析等。对于窗式空调器中的压缩机而言,在进行设计时候可以将压缩橡胶的脚垫和螺帽的间隙设计在1毫米至2毫米之间,若设计间隙过小则会很容易导致噪声产生。

3.2优化排出以及回流气管的设计

在进行气管的设计时候需要将和压缩机的共振情况考虑进去,避免两者产生共振频率。如果在空调器安置时候空间条件允许,可将排气、吸气管道的出口角度设计小一些,尽可能将回气管道安置在压缩机的筒体位置,避免应力集中产生的共振频率。

3.3优化风道蜗壳曲线以及风轮风叶

合理的风道蜗壳曲线,能确保出风曲线的流畅性,减少噪声的产生。在窗式空调器中噪声的大小和风轮风叶的片数、直径、叶片角度等息息相关,因此在进行设计时候挑选合适的风轮风叶能够极大程度上降低噪声。

3.4改变轴流风机叶数

在窗式空调器中轴流风机能够产生离散噪声和涡流噪声,所以在进行降低噪声峰值时候可以选用6叶风扇。6叶轴流风能够提升气流的稳定性能且还能使得离散频率和宽带频率的峰值有所下降。

3.5采用高阻尼技术进行减振

窗式空调器在进行检验时候需要确保风扇系统的动平衡合格达标,将电机外壳支撑减振器和压缩机下方的减振器的刚度减小,并适当增大阻尼。窗式空调器安装完成后需要对压缩机的转速进行调试检测,若转速不稳定或者过大则不采用。在空调器的较薄区块进行检测,选择一个应变力最大的区域并用LI48高阻尼材料做自由阻尼层的粘贴,增加结构的阻尼,减少二次噪声。除这之外还可以在空调器内部用沥青玻璃棉毡粘贴在隔声板和机壳内壁进而吸收噪声声源达到减低噪声效果。

4结束语

综上所述,在进行窗式空调器的降噪设计时候可通过选用性能较好的压缩机、优化排出以及回流气管的设计、优化风道蜗壳曲线以及风轮风叶来进行整体的优化。在整改方面可通过改变轴流风机叶数、采用高阻尼技术进行减振等技术方法来进行提升气流的平稳性,有效的降低噪声源的产生。减少窗式空调器的噪声能够给用户带来舒适的体验感,进而带来用户的好评,给商家和产品带来有利的影响。

参考文献:

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