噪声治理技术在风冷式空调机组中的应用

    1 前言

    中央空调系统可分为水冷式和风冷式中央空调系统，水冷式中央空调系统一般制冷量大，适合于大型建筑的中央空调系统，而风冷式中央空调系统则适合于小型建筑的多室中央空调系统，且风冷式空调机组安装便捷，省去了冷却塔。随着经济的发展和生活水平的提高，人们对空调的品质要求越来越高，出现了家用空调中央化，风冷式空调机组被普遍采用在别墅区或小型办公写字楼，极大改善了室内微气候的舒适性，但同时也带来了噪声，给人们的生活和工作造成影响。因此，了解风冷式空调机组的噪声源、噪声机理及特性，并将噪声治理技术应用于其噪声控制工程中，具有重要的现实意义。

    2 噪声治理目标

    我国自2008年10月1日起开始实施《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008），见表 1。

    3 风冷式空调机组噪声分析

    风冷式空调机组的噪声源主要由机组冷却风机、制冷压缩机和配套水泵三部分组成，其噪声机理及特性如下：

   （1）机组冷却风机噪声机理及特性

    机组冷却风机噪声主要由进气口和排气口的空气动力性噪声；机壳、电动机轴承等辐射的机械性噪声、电动机的电磁噪声等部分组成，其中空气动力性噪声最强，比其他部分的噪声高出10～20dB(A)，因此对其采取噪声控制首先应考虑空气动力性噪声。

    机组冷却风机的空气动力性噪声主要是气体流动过程中所产生的噪声，从噪声产生的机理来看，它主要由旋转噪声和涡流噪声两种成分组成。

    旋转噪声是由于工作轮旋转时，轮上的叶片打击周围的气体介质、引起周围气体的压力脉动而形成的。旋转噪声的频率可由下式确定：

    式中：n为风机工作轮的转数（r/min）；z为叶片数；i为谐波序号（1，2，3，……）。

    涡流噪声主要是气流流经叶片界面产生分裂时，形成附面层及旋涡分裂脱离，而引起叶片上压力的脉动，辐射出一种非稳定的流动噪声。

    机组冷却风机噪声的频谱分布在63～6000Hz的较宽范围内，具有明显的中、低频特性。

   （2）制冷压缩机噪声机理及特性

    制冷压缩机噪声主要由进、出气口辐射的空气动力性噪声（以进气噪声为主）、机械运动部件产生的机械性噪声、驱动电机产生的电磁噪声以及机组振动产生的固体声等部分组成，其中进气噪声为最强，其基频可用下式计算：