燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暱刂朴行Р呗?/h1>
2019-09-10 07:46:55張明革
科學(xué)導(dǎo)報(bào)·科學(xué)工程與電力 2019年15期 關(guān)鍵詞：隔聲
張明革
【摘 ?要】我國(guó)地理面積大，幅員遼闊，不同的地區(qū)，居民的居住狀態(tài)存在著一定的差異。尤其是在一些落后的農(nóng)村地區(qū)或老城區(qū)中，由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后，水壓偏低現(xiàn)象明顯，燃?xì)鉄崴髯鳛槿藗兩钪械谋貍淦?，?jīng)常會(huì)出現(xiàn)無(wú)法正常啟動(dòng)情況，給人們的生活帶來(lái)了諸多的不利影響，不利于燃?xì)鉄崴鞯耐茝V和使用。為了解決這一問(wèn)題，需使用水路增壓泵。但是水路增壓泵在使用期間，噪聲較大，給人們帶來(lái)了極大的不舒適感，做好增壓泵噪聲控制成為現(xiàn)階段一項(xiàng)需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。本文對(duì)燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暜a(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并提出了合理化的燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暱刂撇呗浴?/p>
【關(guān)鍵詞】燃?xì)鉄崴?水路增壓泵;隔聲;吸聲
前言：燃?xì)夂蜔崴鞯钠占敖o人們的生活帶來(lái)了極大的便利，其自身所展現(xiàn)出來(lái)的節(jié)能性及方便性也受到了人們的推崇，燃?xì)鉄崴髯呷肓饲Ъ胰f(wàn)戶中。但是用戶在使用燃?xì)夂蜔崴髌陂g，受水壓低困擾較大，引發(fā)機(jī)器出現(xiàn)水量小或無(wú)法正常啟動(dòng)情況，給人們的正常使用造成了一定的影響。為了解決這一問(wèn)題，一些燃?xì)鉄崴鲝S家開(kāi)發(fā)出了增壓泵，包括交流泵和直流泵兩種，其中，交流泵的噪音較低，但是成本過(guò)高，并且體積大、功率高、控制方法過(guò)于單一化。直流泵具有控制手法靈活、節(jié)能及成本低等特點(diǎn)，但是噪音較大。本文重點(diǎn)研究直流泵，分析直流泵噪音控制方法。
一、燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暜a(chǎn)生的原因
在燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暜a(chǎn)生的原因分析中，主要是按照以下步驟進(jìn)行噪音測(cè)試：第一步：?jiǎn)伪迷胍魷y(cè)試。將供水壓控制在0MPa，啟動(dòng)水路增加泵，對(duì)產(chǎn)生的噪音值進(jìn)行測(cè)量，并做好記錄工作。第二步：接泵整機(jī)噪音測(cè)試。在熱水器的水路系統(tǒng)中接入增壓泵，增壓泵的放置位置為進(jìn)水管與進(jìn)水接頭中間處位置，在接入之后，再進(jìn)行整機(jī)安裝工作，待水路接通之后，氣路保持不接通狀態(tài)，可見(jiàn)整機(jī)未出現(xiàn)燃燒狀態(tài)。將供水壓控制在0MPa，啟動(dòng)增壓泵，對(duì)整機(jī)產(chǎn)生的噪音值進(jìn)行控制。在對(duì)噪音進(jìn)行控制時(shí)，需要在標(biāo)準(zhǔn)的靜音室中放置測(cè)試樣件，將測(cè)試點(diǎn)分布在靜音室的左右兩側(cè)位置處，將機(jī)器與測(cè)試點(diǎn)之間的距離控制在1m[1]。
分析結(jié)果顯示，單泵所產(chǎn)生的噪音較低，將整機(jī)接入之后，會(huì)進(jìn)一步的放大噪音，當(dāng)噪音的頻率到達(dá)820Hz時(shí)，會(huì)導(dǎo)致人們出現(xiàn)極大的不適感。之所以出現(xiàn)該種情況，是因?yàn)樵鰤罕玫淖罡咿D(zhuǎn)速為6000rpm，葉輪上的葉片數(shù)量共有8個(gè)，熱水器中的水泵旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為f=6000/60*8=800Hz。因此可知，噪聲的來(lái)源是水泵的8葉片，但是所產(chǎn)生的噪音值不高。一旦與管路連接之后，噪音會(huì)通過(guò)熱交換器箱體、會(huì)對(duì)噪音放大。熱水器水泵的旋轉(zhuǎn)及振動(dòng)是主要的噪聲激勵(lì)源，所發(fā)出來(lái)的噪聲較為刺耳，容易引發(fā)人們出現(xiàn)疲勞感及煩躁情緒，聲音傳播的距離短，人們會(huì)迅速聽(tīng)見(jiàn)噪聲，給人們帶來(lái)極大的不舒適感[2]。
二、燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暯鉀Q對(duì)策
（一）依據(jù)聲學(xué)原理管理噪聲
在對(duì)增壓泵的噪聲進(jìn)行控制時(shí)，需要對(duì)液體/氣體的輸送歷程進(jìn)行空氣動(dòng)力噪聲控制，在實(shí)際的使用過(guò)程中，當(dāng)電機(jī)的機(jī)殼受到振動(dòng)時(shí)，會(huì)引發(fā)電動(dòng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生。此類噪聲的規(guī)模為100-450Hz，噪聲級(jí)峰值主要集中在低倍頻帶。當(dāng)泵房處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，將該類噪聲納入為穩(wěn)態(tài)噪聲。管道噪聲的產(chǎn)生主要是由于水流在管道中流動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲，該種噪聲的出現(xiàn)，受壓力及流速影響較大。泵房中的噪聲以機(jī)械噪聲為主，在對(duì)噪聲進(jìn)行管理時(shí)，應(yīng)掌握噪聲的傳播門(mén)路，設(shè)置吸聲、隔聲及消聲等，其中，吸聲降低噪聲主要是根據(jù)吸聲資料及構(gòu)造來(lái)進(jìn)行，隔聲降低噪聲主要是通過(guò)將受聲點(diǎn)及聲源隔開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)降低噪聲，消聲主要是應(yīng)用抗性、阻抗及多孔分散原理來(lái)實(shí)現(xiàn)降低噪聲。在對(duì)噪聲進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照聲學(xué)原理中的要求，充分了解當(dāng)?shù)厮幍牡乩憝h(huán)境，根據(jù)泵房中的環(huán)境，對(duì)聲源不封閉及不周密的泵房進(jìn)行隔音處理，通過(guò)隔聲及吸聲來(lái)處理泵房中的噪聲，對(duì)門(mén)窗處也需要做隔音處理。另外，還需要對(duì)裝備零件及機(jī)器設(shè)備所出現(xiàn)的噪聲進(jìn)行處理，為了避免振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲，應(yīng)保證泵房增壓泵的合理建立。隔振需使用橡膠隔震墊。為了避免共振的出現(xiàn)，需要對(duì)每個(gè)增壓泵機(jī)組均進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。對(duì)增壓泵進(jìn)行定期的檢修，一旦發(fā)現(xiàn)裝備零件松動(dòng)、盤(pán)根漏水及裝備零件磨損情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修，以減少噪聲的產(chǎn)生[3]。
（二）控制增壓泵聲源
消除或減小振動(dòng)源是消除噪音的最有效方法，為了能夠消除掉噪聲，需要緊緊圍繞水泵進(jìn)行研究。直流泵的電壓驅(qū)動(dòng)包括以下兩種形式，其中，方波驅(qū)動(dòng)主要是指對(duì)定子繞組施電壓，依據(jù)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)，對(duì)其中的兩相繞組進(jìn)行持續(xù)供電。另外一種是正弦波驅(qū)動(dòng)，主要是采用SVPWM調(diào)制方法，采用三相導(dǎo)通方法，將每相導(dǎo)通控制在180度。相較于傳統(tǒng)的方波控制方式，電機(jī)相電流主要表現(xiàn)為正弦電流，呈現(xiàn)出連續(xù)變化形式，在無(wú)換相電流發(fā)生突變時(shí)，會(huì)大大降低電機(jī)的噪聲。需要在整機(jī)中接入正弦波驅(qū)動(dòng)的水泵，將供水壓控制在0MPa，啟動(dòng)泵，對(duì)整機(jī)中所產(chǎn)生的噪音值進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)增壓泵的聲源進(jìn)行控制，取得了良好的降噪效果。但是該種降噪方法也存在一定的弊端，會(huì)產(chǎn)生800Hz的聲響，引發(fā)人們出現(xiàn)諸多的不舒適心理情緒[4]。
（三）隔振減振降噪
主要是使用減振制品來(lái)進(jìn)行降噪，使用最為廣泛的減振制品是橡膠，完成了對(duì)振動(dòng)源的有效隔離，橡膠自身具有高黏性及高彈性特點(diǎn)，提升了橡膠的緩沖、隔音及減振性能。在進(jìn)行橡膠材料選取上，需要充分考慮橡膠產(chǎn)品的使用環(huán)境，確保能夠?qū)⑾鹉z的隔振減振作用充分的發(fā)揮出來(lái)。燃?xì)鉄崴髟谑覂?nèi)所處的環(huán)境較為復(fù)雜，通常被廣泛應(yīng)用于油煙多的廚房中，由于橡膠自身容易燃燒，在高溫環(huán)境下極容易出現(xiàn)自然情況，在進(jìn)行橡膠選取上，應(yīng)以耐酸堿性強(qiáng)的橡膠為主。目前，橡膠減震墊被廣泛應(yīng)用于降噪中，該種材料作為一種復(fù)合材料，具有耐油性、耐酸堿性及耐臭氧老化等優(yōu)勢(shì)。需要將其放置在燃?xì)馓厮鞯牡讱ぜ皟?nèi)膽連接處，或放置在底殼與水泵的連接處，確保泵、內(nèi)膽及熱水器的外科能夠?qū)崿F(xiàn)完全隔離，切斷振動(dòng)向外殼的傳遞。
（四）消聲器降噪
消聲器作為一種減小及阻止聲音的器件，能夠?qū)⒖諝庵械膭?dòng)力性噪聲清除掉，對(duì)聲波的傳播造成阻擋，對(duì)控制噪聲具有重要的作用。消聲器包括抗性消聲器、阻性消聲器、微穿孔板消聲器、阻抗復(fù)合式消聲器幾種。帶增壓泵燃?xì)鉄崴髦械脑肼曔M(jìn)行控制時(shí)，主要是通過(guò)水路傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)，要求消聲器中不能有大的水流阻力，需要對(duì)水路進(jìn)行密封處理，以防止漏水現(xiàn)象的產(chǎn)生。消聲主要是通過(guò)對(duì)聲抗的大小進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，以此來(lái)達(dá)到消聲的目的[5]。
結(jié)論：對(duì)燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕眠M(jìn)行噪聲控制，有助于提升人們身體的舒適感，避免人們出現(xiàn)煩躁心理情緒。以上幾種噪聲處理方法，在燃?xì)鉄崴髟鰤罕迷肼暱刂浦?，效果不一，并且工藝類型也存在著一定的差異。為了能夠取得良好的降噪效果，需要根?jù)噪聲的實(shí)際情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)噪聲處理方案，提升燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暱刂菩Ч?/p>
參考文獻(xiàn)：
[1]王瑞娟，鄭濤，李鍵，馮青.燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暤慕档图把芯縖J].家電科技，2018（02）：58-62.
[2]左杰.凈水器增壓泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與水系統(tǒng)優(yōu)化[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（25）：100-100.
[3]張昊.住宅樓生活用水增壓泵選型淺析[J].建筑知識(shí)，2017（15）：188.
[4]雷學(xué)堂，李桂林.基于單片機(jī)的變頻增壓泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電氣應(yīng)用，2017（07）：44-47.
[5]左杰.凈水器增壓泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與水系統(tǒng)優(yōu)化[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（25）：100-100.
（作者單位：廣東萬(wàn)家樂(lè)燃?xì)饩哂邢薰荆?/p>
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張明革
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【關(guān)鍵詞】燃?xì)鉄崴?水路增壓泵;隔聲;吸聲
前言：燃?xì)夂蜔崴鞯钠占敖o人們的生活帶來(lái)了極大的便利，其自身所展現(xiàn)出來(lái)的節(jié)能性及方便性也受到了人們的推崇，燃?xì)鉄崴髯呷肓饲Ъ胰f(wàn)戶中。但是用戶在使用燃?xì)夂蜔崴髌陂g，受水壓低困擾較大，引發(fā)機(jī)器出現(xiàn)水量小或無(wú)法正常啟動(dòng)情況，給人們的正常使用造成了一定的影響。為了解決這一問(wèn)題，一些燃?xì)鉄崴鲝S家開(kāi)發(fā)出了增壓泵，包括交流泵和直流泵兩種，其中，交流泵的噪音較低，但是成本過(guò)高，并且體積大、功率高、控制方法過(guò)于單一化。直流泵具有控制手法靈活、節(jié)能及成本低等特點(diǎn)，但是噪音較大。本文重點(diǎn)研究直流泵，分析直流泵噪音控制方法。
一、燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暜a(chǎn)生的原因
在燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暜a(chǎn)生的原因分析中，主要是按照以下步驟進(jìn)行噪音測(cè)試：第一步：?jiǎn)伪迷胍魷y(cè)試。將供水壓控制在0MPa，啟動(dòng)水路增加泵，對(duì)產(chǎn)生的噪音值進(jìn)行測(cè)量，并做好記錄工作。第二步：接泵整機(jī)噪音測(cè)試。在熱水器的水路系統(tǒng)中接入增壓泵，增壓泵的放置位置為進(jìn)水管與進(jìn)水接頭中間處位置，在接入之后，再進(jìn)行整機(jī)安裝工作，待水路接通之后，氣路保持不接通狀態(tài)，可見(jiàn)整機(jī)未出現(xiàn)燃燒狀態(tài)。將供水壓控制在0MPa，啟動(dòng)增壓泵，對(duì)整機(jī)產(chǎn)生的噪音值進(jìn)行控制。在對(duì)噪音進(jìn)行控制時(shí)，需要在標(biāo)準(zhǔn)的靜音室中放置測(cè)試樣件，將測(cè)試點(diǎn)分布在靜音室的左右兩側(cè)位置處，將機(jī)器與測(cè)試點(diǎn)之間的距離控制在1m[1]。
分析結(jié)果顯示，單泵所產(chǎn)生的噪音較低，將整機(jī)接入之后，會(huì)進(jìn)一步的放大噪音，當(dāng)噪音的頻率到達(dá)820Hz時(shí)，會(huì)導(dǎo)致人們出現(xiàn)極大的不適感。之所以出現(xiàn)該種情況，是因?yàn)樵鰤罕玫淖罡咿D(zhuǎn)速為6000rpm，葉輪上的葉片數(shù)量共有8個(gè)，熱水器中的水泵旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為f=6000/60*8=800Hz。因此可知，噪聲的來(lái)源是水泵的8葉片，但是所產(chǎn)生的噪音值不高。一旦與管路連接之后，噪音會(huì)通過(guò)熱交換器箱體、會(huì)對(duì)噪音放大。熱水器水泵的旋轉(zhuǎn)及振動(dòng)是主要的噪聲激勵(lì)源，所發(fā)出來(lái)的噪聲較為刺耳，容易引發(fā)人們出現(xiàn)疲勞感及煩躁情緒，聲音傳播的距離短，人們會(huì)迅速聽(tīng)見(jiàn)噪聲，給人們帶來(lái)極大的不舒適感[2]。
二、燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暯鉀Q對(duì)策
（一）依據(jù)聲學(xué)原理管理噪聲
在對(duì)增壓泵的噪聲進(jìn)行控制時(shí)，需要對(duì)液體/氣體的輸送歷程進(jìn)行空氣動(dòng)力噪聲控制，在實(shí)際的使用過(guò)程中，當(dāng)電機(jī)的機(jī)殼受到振動(dòng)時(shí)，會(huì)引發(fā)電動(dòng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生。此類噪聲的規(guī)模為100-450Hz，噪聲級(jí)峰值主要集中在低倍頻帶。當(dāng)泵房處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，將該類噪聲納入為穩(wěn)態(tài)噪聲。管道噪聲的產(chǎn)生主要是由于水流在管道中流動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲，該種噪聲的出現(xiàn)，受壓力及流速影響較大。泵房中的噪聲以機(jī)械噪聲為主，在對(duì)噪聲進(jìn)行管理時(shí)，應(yīng)掌握噪聲的傳播門(mén)路，設(shè)置吸聲、隔聲及消聲等，其中，吸聲降低噪聲主要是根據(jù)吸聲資料及構(gòu)造來(lái)進(jìn)行，隔聲降低噪聲主要是通過(guò)將受聲點(diǎn)及聲源隔開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)降低噪聲，消聲主要是應(yīng)用抗性、阻抗及多孔分散原理來(lái)實(shí)現(xiàn)降低噪聲。在對(duì)噪聲進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照聲學(xué)原理中的要求，充分了解當(dāng)?shù)厮幍牡乩憝h(huán)境，根據(jù)泵房中的環(huán)境，對(duì)聲源不封閉及不周密的泵房進(jìn)行隔音處理，通過(guò)隔聲及吸聲來(lái)處理泵房中的噪聲，對(duì)門(mén)窗處也需要做隔音處理。另外，還需要對(duì)裝備零件及機(jī)器設(shè)備所出現(xiàn)的噪聲進(jìn)行處理，為了避免振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲，應(yīng)保證泵房增壓泵的合理建立。隔振需使用橡膠隔震墊。為了避免共振的出現(xiàn)，需要對(duì)每個(gè)增壓泵機(jī)組均進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。對(duì)增壓泵進(jìn)行定期的檢修，一旦發(fā)現(xiàn)裝備零件松動(dòng)、盤(pán)根漏水及裝備零件磨損情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修，以減少噪聲的產(chǎn)生[3]。
（二）控制增壓泵聲源
消除或減小振動(dòng)源是消除噪音的最有效方法，為了能夠消除掉噪聲，需要緊緊圍繞水泵進(jìn)行研究。直流泵的電壓驅(qū)動(dòng)包括以下兩種形式，其中，方波驅(qū)動(dòng)主要是指對(duì)定子繞組施電壓，依據(jù)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)，對(duì)其中的兩相繞組進(jìn)行持續(xù)供電。另外一種是正弦波驅(qū)動(dòng)，主要是采用SVPWM調(diào)制方法，采用三相導(dǎo)通方法，將每相導(dǎo)通控制在180度。相較于傳統(tǒng)的方波控制方式，電機(jī)相電流主要表現(xiàn)為正弦電流，呈現(xiàn)出連續(xù)變化形式，在無(wú)換相電流發(fā)生突變時(shí)，會(huì)大大降低電機(jī)的噪聲。需要在整機(jī)中接入正弦波驅(qū)動(dòng)的水泵，將供水壓控制在0MPa，啟動(dòng)泵，對(duì)整機(jī)中所產(chǎn)生的噪音值進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)增壓泵的聲源進(jìn)行控制，取得了良好的降噪效果。但是該種降噪方法也存在一定的弊端，會(huì)產(chǎn)生800Hz的聲響，引發(fā)人們出現(xiàn)諸多的不舒適心理情緒[4]。
（三）隔振減振降噪
主要是使用減振制品來(lái)進(jìn)行降噪，使用最為廣泛的減振制品是橡膠，完成了對(duì)振動(dòng)源的有效隔離，橡膠自身具有高黏性及高彈性特點(diǎn)，提升了橡膠的緩沖、隔音及減振性能。在進(jìn)行橡膠材料選取上，需要充分考慮橡膠產(chǎn)品的使用環(huán)境，確保能夠?qū)⑾鹉z的隔振減振作用充分的發(fā)揮出來(lái)。燃?xì)鉄崴髟谑覂?nèi)所處的環(huán)境較為復(fù)雜，通常被廣泛應(yīng)用于油煙多的廚房中，由于橡膠自身容易燃燒，在高溫環(huán)境下極容易出現(xiàn)自然情況，在進(jìn)行橡膠選取上，應(yīng)以耐酸堿性強(qiáng)的橡膠為主。目前，橡膠減震墊被廣泛應(yīng)用于降噪中，該種材料作為一種復(fù)合材料，具有耐油性、耐酸堿性及耐臭氧老化等優(yōu)勢(shì)。需要將其放置在燃?xì)馓厮鞯牡讱ぜ皟?nèi)膽連接處，或放置在底殼與水泵的連接處，確保泵、內(nèi)膽及熱水器的外科能夠?qū)崿F(xiàn)完全隔離，切斷振動(dòng)向外殼的傳遞。
（四）消聲器降噪
消聲器作為一種減小及阻止聲音的器件，能夠?qū)⒖諝庵械膭?dòng)力性噪聲清除掉，對(duì)聲波的傳播造成阻擋，對(duì)控制噪聲具有重要的作用。消聲器包括抗性消聲器、阻性消聲器、微穿孔板消聲器、阻抗復(fù)合式消聲器幾種。帶增壓泵燃?xì)鉄崴髦械脑肼曔M(jìn)行控制時(shí)，主要是通過(guò)水路傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)，要求消聲器中不能有大的水流阻力，需要對(duì)水路進(jìn)行密封處理，以防止漏水現(xiàn)象的產(chǎn)生。消聲主要是通過(guò)對(duì)聲抗的大小進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，以此來(lái)達(dá)到消聲的目的[5]。
結(jié)論：對(duì)燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕眠M(jìn)行噪聲控制，有助于提升人們身體的舒適感，避免人們出現(xiàn)煩躁心理情緒。以上幾種噪聲處理方法，在燃?xì)鉄崴髟鰤罕迷肼暱刂浦?，效果不一，并且工藝類型也存在著一定的差異。為了能夠取得良好的降噪效果，需要根?jù)噪聲的實(shí)際情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)噪聲處理方案，提升燃?xì)鉄崴魉吩鰤罕迷肼暱刂菩Ч?/p>
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（作者單位：廣東萬(wàn)家樂(lè)燃?xì)饩哂邢薰荆?/p>
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