对商用空调压缩机的噪声特性测试与控制分析

发表时间:2021/6/16   来源:《中国电气工程学报》2021年2期   作者:秋应兵 张波
[导读] 基于某种商用空调压缩机,当处于不一样频率的条件下,对相应的工作噪声开展测试,同时对噪声特性进行分析。
        秋应兵   张波
        大金机电设备(西安)有限公司   陕西西安710075
        摘要:基于某种商用空调压缩机,当处于不一样频率的条件下,对相应的工作噪声开展测试,同时对噪声特性进行分析。根据具体安装的条件,明确有关的噪声控制方案,通过声学测试比较,选择柔性PVC以及PET纤维当作隔声罩主体。通过试验得知,测点2、3以及4的平均降噪大概达到6dB,测点1介于1dB至4dB之间,由此可以得知,通过吸隔声复合隔声罩,可以很好降低噪声。
关键词:空调压缩机;噪声特性;隔声罩;声学

        引言:伴随空调不断的进步,再加上生活概念明显的提高,商用空调凭借其优势,逐步替代了传统空调的位置。与室内空调进行对比,室外机有着更大的噪声,通常能够达到50dB(安培),由此针对室外机,需要不断提高其噪声水平。室外机系统包含着多个成分,例如蒸发器以及压缩机等,空调器有着较多的噪声源,其中压缩机较为突出,由于其振动以及噪声和空调的有着很大的联系,故而对于空调噪声控制来讲,其属于一项关键的项目。
1.噪声特性测试
        文章所选择的中央空调,属于一种变频多联机组,可运用于多种场所中,例如家居环境。对于测试环境而言,属于半消音室,采用GRAS的测试传感器,测试精度处于上下1dB的范围。在距离机组中心一米的地方设4个测试点,依次用S1至S4来表示,测点高度达到1.3米。S2与压缩机的距离最近,故而基于这一点的测试结果进一步来开展分析。当实际进行测试时,面板处于封闭的状态,并且对于压缩机来讲,没有开展噪声控制处理。为了获得噪声特征,进行了这样的工况设置;在运行频率方面,风扇设为35赫兹,而压缩机基于45赫兹至100赫兹的范围,按照每一赫兹为步进递增。
        对S2开展了深入的分析,在有效处理数值之后,针对不一样的运行频率,得到了相应的噪声分布图,详情见图1,其中Y轴表示工作频率,X轴表示噪声频率,对于右边的柱状而言,其表示声压的级别。结合图中所含信息可以得知,伴随频率的增加,声压等级随之提高,在运行频率超过80赫兹的情况下,低频噪声较为明显,峰值超过60dB;与此同时,对于斜状线条和转速而言,两者有着线性的关系,由此可以得知,当处于不一样的工况,压缩机有着突出的阶次噪声,而对于能量较高的频率来讲,其有着很大的分布范围。

图1 测点噪声频谱图
2.噪声控制方案执行
2.1隔声罩材料选型
        对于压缩机的散热来讲,主要是借助内部的冷媒,故而在对隔声罩进行设置时,不存在散热的要求,当对其进行选型时,往往需要加以考虑声学特性。一般对于以往的吸声材料而言,主要包含两种,一种是共振吸声结构,另一种就是多孔材料,前者通常指穿孔板结构,在中低频的条件下,存在相对理想的吸声表现。而对于后一种材料来讲,是因为声波进到孔隙之后,产生一定的纤维振动,同时形成相应的摩擦,促使声能得到进一步的转化,从而变成热能消耗。在高频的情况下,这一类材料有着相对可观的吸声效果,这样的多孔材料有很多,例如较为常见的毛毡。文章选择一样规格的三种材料,也就是毛毡、PU泡沫以及PET纤维,将它们当作吸声层材料,按照有关的标准,并通过对阻抗管的使用,来开展吸声性能测试,图2所示为吸声系数比较。

图2 吸声系数比较
        结合图2中所含信息可以得知,即便规格一样的吸声材料,在声学性能方面也存在很大的不同,这往往和材料结构有关。当具体应用时,由于PET材料相对蓬松,故而能够促使大量的声音透射至内部,因此会吸收较多的声能。显而易见,基于不同的频率,与毛毡以及PU泡沫进行比较,PET有着更好的吸声性能。在隔声材料这一方面,对于压缩机来讲,需对其开展包裹处理,故而应当最大程度选取柔软的材料,通常情况下,可供选用的柔性隔声材有很多,例如较为常见的PVC。基于一些材质均匀的材料,针对面密度和隔声性能而言,两者的对数有着理想的线性关系,这一点和质量法则的趋势一样。综合考虑降噪的实际需要,对于材料面密度,将其最小限值设为900克每平方米,根据施工的要求,选取有关的隔声材料开展测试,图3所示,为不同材料的隔声量比较,结合图中所含信息可以得知,相比于其余两种隔声材料,PVC有着更为理想的隔声量,在频率不超过500赫兹的情况下,有着最佳的隔声量,都超过了6dB。
 
        图3 隔声量比较
2.2实施效果评估
        结合声学性能的比较,并考虑实际的安装需要,文章选择了两种材料,一种是柔性聚氯乙烯,另一种就是塑料纤维,将前者当作隔声层,后者当作吸声层,从而形成一种复合材料。结合压缩机的大小,对隔声罩进行设置,在具体进行施工时,先通过对该材料的使用,把其盖在压缩机上,然后采取两端粘合手段,以便能够产生隔声罩,而且是处于封闭状态的,在结束安装作业之后,开展相应的评价试验。设计这样的试验工况:针对风扇而言,将其频率设成35赫兹,而对于压缩机,将其运行频率设为65赫兹至95赫兹的范围,一共有七组运行频率,每两个频率之间的差值都为5,就测点设计来讲,与噪声特性的是类似的。由此基于隔声罩加入前后,获得了多个测点位置的声压级比较,详情如表1所示。结合表中所含信息可以得知,基于所设计的工况,隔声罩都可以很好降低噪声,在测点2、3以及4的地方,有着最为突出的降噪效果,从整体上来看,平均大概能够达到6dB,在这几个测点安装隔声罩,能够获得最高的降噪量,依次达到8dB、7dB以及7dB。而对于测点1而言,其降噪效果处于1dB至4dB的范围,从总体上来分析,噪声控制效果较为理想。
表1 降噪量比较/dB(安)
 
结论:
        综上所述,伴随运行频率的变大,声压级别随之提高,在运行频率超过80赫兹的情况下,低频噪声较为显著,有着突出的阶次噪声,而对于能量较高的频率来讲,其有着很大的分布范围;通过吸隔声复合隔声罩,可以很好降低噪声,在测点2、3以及4的位置(也就是机组的左方、右方以及后方),平均降噪大概达到6dB,从最高降噪量来看,测点2为8dB,测点3和测点4都为7dB,而对于机组正前方(也就是测点1)而言,其降噪量处于1dB至4dB的范围。
参考文献:
[1]陈磊,张振东,尹丛勃.某螺杆空调压缩机的振动噪声特性分析与改进[J].农业装备与车辆工程,2019,55(05):68-73.
[2]傅亮,夏博雯,黄磊,杨涛,罗竹辉,贺才春.空调压缩机噪声控制研究[J].噪声与振动控制,2018,37(02):217-220.
[3]黄磊,夏博雯,谭亮红,陈颜.商用空调压缩机的噪声特性测试与控制[J].噪声与振动控制,2018,35(01):191-194.
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