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摘要：近些年以来，随着制冷技术发展的不断加快，制冷站的数量也在迅速增加，制冷站面对的问题也随之突显。与普通机械噪声对比大型制冷机房的噪声和振动产生的环境污染更为严重。对此，如何有效地控制制冷产生的振动和噪声成为提升冷站建设的一个重要因素，深刻随着工业技术进步，绿色节能环保成为技术研发重要的研究内容。为此，关于制冷站减振降噪的研究目趋广泛，本文仅对制冷站减振降噪为研究方向展开论述，以提供相应参考。
关键词：降噪减振、减震器、声环境、新型吸声材料
引言
制冷站装置降噪减振技术在现实生活中具有极为重要的作用和积极意义。如今普遍采用的减振产品主要包括减振和弹簧阻尼减振，降噪主要包括隔音吸音产品和密封产品，做好制冷站降噪减振不仅仅是实现经济效益的必然要求，同时也是为了更好满足社会、环境等综合效益最大化，这也正是制冷站降噪减振制日趋重要的原因之一。当今大型制冷机房的噪声和振动问题普遍存在。对于噪声和振动的控制和改善，不仅需要严谨和审慎的工作态度来面对。而且要投入研发技术。
1制冷机房的降噪减振问题
制冷机房内的大型设备和管道的隔声、减振的问题，随着数据中心和制冷站的规模越来越大，问题也越来越凸显，这里，我抛开制冷站的核心技术不谈，单单探讨一下制冷站内大型设备和管道的隔声、减振的问题。包括 IDC 机房的制冷站在内，国家现行的规范及常规做法，对于站内的降噪减振是有详细的要求的。如《全国民用建筑工程设计技术措施 - 暖通空调动力》中规定：1.冷热源机房宜设于建筑的地下室或其他对空调房间噪声影响较小的地点，分散于各层的通风空调机房，不宜与对振动和噪声要求标准较高的房间相邻。2．机房内表面（包括墙面和顶板）应做好吸声和围护结构的隔声处理，围护结构的隔声量应根据机房临室的噪声要求通过计算确定，吸声结构的降噪系数需大于 7； 3.冷热源机房设于地下室时，机房内人员操作区 8 小时等效连续声级不宜超过 85dB（A）；最大时不应超过 90dB（A）；值班控制室不应超过 75dB（A）。
2制冷机房的降噪减振设计
实例举例说明：一座制冷机房，机房内有两台 600 冷吨的螺杆式冷水机组，运转噪声通常在 80~100 dB（A），重量在 8 吨左右；卧式水泵数量 2 台，每台转速 1480r/min，重量约在 571kg。机房内冷冻水、冷却水管道总长 500 米。机房土建尺寸 10X15 米，面积 150 平方米。针对这个机房，首先，先要明确制冷机房内有哪些噪声和振动的源头，并且将之量化。其次，我们计划采用措施分为：
2.1大型震动设备的隔振措施
常规的冷水机组的隔振做法是，在基础上加装减振装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计人员一般会委托给设备厂商进行减振器设计选取。具体的选择计算应该按照下述方法进行。常用的减振器产品分为阻尼钢弹簧减震器和橡胶类减振器，二者的固有频率一般都大于 2.5Hz，可以广泛应用于工程中。制冷机组的振动频率 f 一般都大于上述二者的固有频率 fn，所以，在制冷机组的支撑基座上加装弹性元件隔振是可行的。
2.2 水泵的隔振器选择：
2.2.1水泵计算条件查水泵样本，水泵重量 571kg，电机重 259kg，转速 1480r/min，钢制底座基础重 200kg。混凝土基础尺寸为 2000X900X（H）100mm，约重 200kg。隔振系统的静荷载：水泵荷载 5700N电机荷载 2600N钢制基座荷载 2000N混凝土基础荷载 2000N；总计 12300N假定水泵叶轮质量占水泵重量的 5%，转子质量占电子重量的25%，则：根据设备扰力公式：R o =1.1X10 -5 * m * r o * n 2其中 =0.4，=0.1；水泵叶轮的扰力为 R1=1.1X5700X5%X0.4X1480X1480=275N转子扰力为 R2=1.1X00X25%X0.1X1480X1480=156N总扰力 R0=R1+R2=431N振动系统总荷载 = 静 + 动 =12300N+431N=12731N；隔震器采用 6 个支撑点，每个荷载为 2121N。
2.2.2选用的弹簧隔震器
如果选用弹簧隔震器，查样本，可参见国标图集 03K202《离心式水泵安装》，选用 ZGT1-7 型弹簧减震器，最佳额定荷载2330N，高度 130mm，竖向最佳荷载时刚度 K =64N/mm，径向最佳荷载时刚度 84N/mm。按静荷载试算隔振器变形量 L=12300/6/64=32mm，预压缩量暂为 19mm；安装后隔振器的高度变为 L=130-32+19=117mm；根据产品自身性能，隔振器一般在额定载荷下对应垂直自振频率 2.16~4.79Hz，阻尼比 ζ 为 0.03-0.07；水泵原有频率为 1480/60=24.67；频率比 λ=f/fn=24.67/（2.16~4.79）=11.42~5.15；假定 λ=8，ζ=0.05；隔振效率公式：T=（1-）=98%（2）水泵的振动速度的计算为：V=R/ ∑ K*2πf（3）V =431*0.02*2*3.14*24.67/（64*6）=3.48mm/sV=3.48mm/s<10mm/s
2.3 管道支吊架的减振
对于机房内部的管道，其支吊架的减振做法基本是两种情况：一，对于吊架，采用悬吊式隔振器于梁、柱相接，且管道支架处增加隔振垫片于管道接触；二，对于地面支撑柱，采用橡胶隔振器于地面相接；由于前面我们已经计算过设备基础的隔振器的选择，这里我们只对悬吊式隔振器进行一个计算选型。假设保温管道的荷载为 700N/m，管道的吊点间距一般为 2.5米，悬吊式隔振器的额定荷载为 P=700X2.5=1750N；插样本，选用 ZTD-T-250 型阻尼弹簧吊架减震器，荷载 180kg~300kg，竖向刚度 10kg/mm，扰度 25mm。按照水泵基础减振器的计算方法，复核悬吊式隔振器的减振效果：假定管道的振动频率与水泵相同，f=25，弹簧的 λ=8，ζ=0.05；经计算得传递率 =0.02；隔振效率 T=（1-）=98%；管道的振动速度的计算为 V=R/ ∑ K*2πf=1750*0.02*2*3.14*25/100=55mm/s。
2.4 制冷机组的减振器
计算根据机组厂商提供的资料可知，制冷压缩机的转速一般在5000~15000r/min 之间，380v50Hz 的情况下，机组的频率 f 为：f=N/60=80~250s；素混凝土重 2400kg/m 3；角频率为 ω=2πf=500~1570rad/s；隔振系统的静荷载：制冷机组整机荷载 80000N钢制底座荷载 20000N混凝土基础荷载 30000N总静荷载 80+20+30=130kN；运转部件如压缩机有时是非旋转部件，这里我们计算动荷载时，按照 5% 的静荷载比例计算，为 6500N；总荷载为 136.5kN；隔震器采用 16 个支撑点，每个荷载为 8530N。
结束语
最后，经过这些繁琐的计算之后，我们基本可以知道，对于制冷机房的降噪和减振，实际上是两个方面的内容。对于降噪，我们只要抓住噪声值“dB（A）”这个关键，尽量将它降低；对于减振，我们需要抓住隔振效率 T 和频率比 λ 这两个值，尽量将使这两个值变大，从而达到减振隔振的目的。
参考文献：
[1]张立新，陈会燕，李超.冷库制冷装置节能途径分析.农业开发与装备，2018（3）
[2]辛修瑞，牛继开，白鑫源，潘晨光.冷库发展现状以及节能与环保.家电科技，2018（3）
[3]陆耀庆 实用供热空调设计手册（第二版）
论文作者:刘振,张立文
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月下
论文发表时间:2018/9/28
标签：荷载论文; 机房论文; 减振论文; 水泵论文; 隔振论文; 噪声论文; 降噪论文; 《建筑细部》2018年2月下论文;