成东丽
天津市机电设备工程成套有限公司 天津市 300110
摘要：空调系统在日常运行过程中，由于制冷压缩机、送回风电机、水泵等机械设备的机械振动及轴承、联轴器传动装置的偏摆、敲击和摩擦以及机件运转不平衡时产生的噪声、共振现象，这些振动除了以噪声的形式通过空气传播到空调房间，还要通过设备的承重结构(如楼板或墙体)或工艺管道进行传播。
关键词：空调系统；振动；基础；减振器；
空调系统的振动会给设备带来一定的危害。介绍了空调系统常用的减振基础结构形式和减振器的构造与特点，讨论并指出常用减振器的适用范围和应用中可能出现的问题，提出了使用过程中应该注意的事项。
一、空调设备减振基础的常用形式
1.减振基础结构形式的确定原则。(1)中低压离心风机一般采用型钢结构的基础。(2)高压离心风机一般采用钢筋混凝土平板型结构基础或槽钢钢筋混凝土混合型结构基础(槽钢边框内上下焊双向钢筋再浇混凝土)，既有一定的钢度和质量，又可比钢筋混凝土基础厚度小，支架则使用槽钢制作以增加其钢度。(3)压缩机或空调机组以及其它高重心的设备，一般采用钢筋混凝土T形结构基础。(4)由于非常容易与水接触，对于水冷机组或水泵，为了尽量减弱对型钢基础的腐蚀，一般宜采用钢筋混凝土结构基础。(5)每台设备宜单独采用减振基础，一般不宜做成多台联合基础形式。
2.空调设备减振基础的常用形式。(1)钢筋混凝土基础。钢筋混凝土减振基础是用型钢制作成围框，并在围框内布置钢筋，再浇筑混凝土制成。其形式如图1所示。这类减振基础重量大、基础振动小，运行比较平稳，但制作较复杂，安装也不太方便。(2)型钢基础用型钢焊接或用螺栓连接制成，其形式如图2所示。
图2型钢基础示意图
1-型钢基础;2-设备;3-减振器
这类减振基础的特点是重量轻，制作、安装均方便，可以现场加工。应用比较普遍，尤其当运转设备安装在楼层或层面时一般均采用此种基础，但此类基础振动较大。对于钢筋混凝土平板型的基础其厚度H一般可取基座的长度L的1∶10，对于型钢结构的基础，其基础承重梁挠度不大于L/500。对于高重心的设备，一般基础宽度接近于设备重心高度。对于往复式运动的机械多采用T型钢筋混土基础，以降低机组重心，保证减振系统的稳定性。
二、空调系统产生噪声的声源
空调工程中主要的噪声声源是通风机、制冷机、水泵、机械通风冷却塔等，除通风机噪声由风道传入室内外，设备的振动和噪声也可能通过建筑结构传入室内。因此，当空调房间内要求比较安静时(噪声级比较低)，空调装置除了满足室内温湿度要求外，还应满足噪声的要求。
三、空调设备常用的减振器
空调设备使用的减振器通常有如下三种形式:
1.弹簧减振器。弹簧减振器是由单个或数个相同尺寸的弹簧和铸铁(或塑料)护罩所组成。当设备转速≤1200rpm时宜使用弹簧减振器。由于弹簧减振器的固有频率低，静态变形值大，承载能力大，减振效果好，且性能稳定，因此应用较广泛。使用弹簧减振器时，设备的旋转频率f与弹簧减振器垂直方向的自振频率f 0之比应≥2.0。如果其共振振幅较大时，宜与阻尼比大的材料联合使用。由于弹簧减振器的弹簧始终处于受压迫状态，特别是有锈蚀的情况下，易失去弹性而影响空调设备的减振作用。因此，在使用过程中应避免弹簧生锈，必要的话应及时更换减振弹簧。
2.橡胶减振器。橡胶减振器是采用硫化处理的、耐油丁腈橡胶作为其减振弹性体，并粘结在内外金属环上受剪切力的作用，因此称为橡胶剪切减振器。它有较低的固有频率和足够的阻尼，减振效果好，安装和更换都比较方便，且价格也较低。当设备转速n>1200rpm时，宜使用橡胶、软木等弹性材料垫块或橡胶减振器。使用橡胶减振器时，应考虑环境温度对减振器压缩变形量的影响，计算压缩变形量宜按制造厂提供的极限压缩量的1/3～2/3考虑。设备旋转频率f与橡胶减振器垂直方向的自振频率f 0之比应大于3。由于橡胶减振器在使用过程中易出现老化的现象，所以在使用过程中尽量避免太阳直射或与油性物质接触。
3.机床减振器。除了以上几种减振装置外，机床减振器也是一种具有良好的减振、降噪效果的减振器，且安装方便，并可节省大量的基础施工费用和时间。这种减振器使用了耐油阻尼橡胶，充分利用了阻尼橡胶吸收振动的性能。实践证明，采用机床减振器的空调设备，由于设备振动而产生的机件损坏、风管接口破裂和松动等故障明显减少。对减振要求较高的工程，空调设备的进出管路处均设置减振软管。此外，为了防止振动由风道和水管等处传递出去，在管道或风道等的吊卡、穿墙处都要作防振处理。
四、空调系统的消声设计
1.空调系统机械设备选型和设备布置。（1）设备选型时要从源头上降低噪声源。在选用设备时要选择效果好、噪声低的产品。如选择通风机时要在满足风量风压的前提下，尽量选择低转速的风机。（2）设备布置:空调设备应尽量布置在远离要求安静的房间，噪声标准要求相差大的房间最好不要公用一个系统。冷冻机房、水泵房宜布置在底层(地下室)冷却塔由于自身要求有一定的通风条件，需要安置在室外，在设计中要根据厂家提供的噪声频谱和噪声值进行噪声距离的衰减计算，如衰减量不能满足要求，还要采取一些措施(如隔声屏等)，以满足环保要求。
2.空调系统的隔声与减振的一些措施。（1）在空调设备机房的顶板下悬挂吸声材料，在机房内各界面贴吸声材料，一般采用50 mm～100 mm厚的超细玻璃棉毡，外皮玻璃丝布，并用钢板网(或其他穿孔材料)作为承托、饰面材料，同时还应提高机房围护结构的隔声能力。（2）在风机出口装帆布接头，管路上装消声器以及风机、压缩机、水泵基础考虑防振，压缩机和水泵的进出管道处均安装隔振软管。此外，为了防止振动由风道和水管等传递出去，在管道吊卡、穿墙处均应作防振处理。（3）控制系统的空气流速，可以降低风管内空气涡流产生的噪音。
五、减振器使用应注意的问题
1.用作减振器的材料一定要选用具有良好弹性的材料，如橡皮、软木或弹簧等。减振器的使用数量。在一个减振基础上不得少于4个。
2.减振器承受的荷载应大于允许荷载的5%～10%，但不应超过允许工作荷载。
3.在自制减振器时，为了保证设备的稳定，对于弹簧减振器，弹簧可做得短胖些。一般地，对于压缩性弹簧，弹簧的自由高度应小于弹簧直径的两倍。橡胶、软木类的减振垫，其静态变形值δ一般在10mm以内，不宜过大。
4.使用减振器时，空调设备的重心不宜太高，否则易发生摇晃。如果设备重心偏高时或设备重心偏离几何中心较大且不易调整时或减振要求严格时，可以加大减振基础的重量尺寸，使整体重心下降，以确保设备安全、平稳地运转。
总之，减弱空调设备的振动，除了使用一定形式的减振器外，从振源加以考虑也是非常必要的。因为空调机组、送回风电机、水泵等机械设备的平稳运行是空调设备减振的必要条件。由于设备本身在制造过程中材料的不均匀，加工装配时的误差，安装质量等原因，使质量分布不均和风机风叶、连轴器等旋转部件的转动中心存在偏心，因此，设备在运转时就会产生不平衡的惯性力而引起振动。除此，设备在运行过程中，各个紧固件(包括减振器地脚螺栓)由于振动而引起的松动，也会加剧空调设备的振动。减弱空调设备的振动，对设备制造厂家而言，要提高产品的工艺水平，选择适宜的减振措施，确保安装质量;而作为用户应该加强日常运行的维护管理，定期对设备进行必要的检查，遵守设备的操作规程，保证空调设备能够正常、安全地运行。
参考文献：
[1]赵先锋.浅谈空调设备的减震.2017.
[2]刘金川.浅析空调系统的隔声与减振.2017.
论文作者:成东丽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/7
标签：减振器论文; 基础论文; 空调设备论文; 设备论文; 减振论文; 弹簧论文; 噪声论文; 《防护工程》2018年第25期论文;