http://www.jjcn.hc360.com2011年09月29日08:38暖立方
慧聰家居采暖網(wǎng) 隨著我國燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展，各地的供氣規(guī)模、氣源類型、各種燃?xì)獗趻鞝t類型都在不斷增加，具有多種燃?xì)庠吹某鞘性絹碓蕉嗲覛庠闯煞旨氨壤粩嘧兓斐扇細(xì)獗趻鞝t工作時(shí)產(chǎn)生噪聲。由于壁掛爐在采暖期為長時(shí)間工作，特別在夜晚工作時(shí)此問題更顯突出，為了不影響用戶的心理健康,新發(fā)布的壁掛爐國家標(biāo)準(zhǔn)《GB25034-2010》明確規(guī)定了其工作時(shí)噪聲應(yīng)小于65dB。但在某些特殊條件下,對大容量密閉燃燒室結(jié)構(gòu)的燃?xì)獗趻鞝t會產(chǎn)生較大的燃燒噪聲甚至出現(xiàn)燃燒振蕩，給用戶造成很大的心理負(fù)擔(dān)和精神壓力。因此，在燃?xì)獗趻鞝t設(shè)計(jì)上對噪聲與振蕩問題應(yīng)予以注意，保證燃?xì)獗壤刂崎y的輸出流量特性與整機(jī)系統(tǒng)相匹配，從根本上消除噪聲。下面作者結(jié)合配套經(jīng)驗(yàn)，通過對燃?xì)獗趻鞝t工作時(shí)噪聲影響要素的分析，采取措施來消除和控制噪聲的引發(fā)，燃?xì)獗趻鞝t設(shè)計(jì)時(shí)正確使用燃?xì)獗壤刂崎y等重要部件。
1、燃燒噪聲影響要素分析
噪聲是由聲源做無規(guī)則的非周期性振動產(chǎn)生的，或者是由不同頻率，不同強(qiáng)度的聲音無規(guī)律的組合在一起而形成的。燃?xì)獗趻鞝t在工作時(shí)可能引發(fā)的噪聲主要包括以下幾種：
(1)機(jī)械噪聲：它是由于固體振動產(chǎn)生的。在壁掛爐上，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)葉輪、殼體都會產(chǎn)生振動并引發(fā)機(jī)械噪聲。
(2)空氣動力性噪聲：當(dāng)流動氣體（燃?xì)?、空氣、煙氣）中出現(xiàn)渦流，壓力產(chǎn)生突變，流動切面或方向產(chǎn)生突變而引起氣流擾動（產(chǎn)生壓力波），均會產(chǎn)生空氣動力性噪聲。
(3)熱交換噪聲：水在加熱過程中若局部汽化出現(xiàn)相變，使流動狀態(tài)發(fā)生振動性變化會引發(fā)熱交換噪聲。
(4)燃燒噪聲：包括層流、紊流火焰噪聲與振蕩燃燒噪聲。
(5)點(diǎn)火噪聲:是由點(diǎn)火爆燃引起的。
(6)回火噪聲:是火焰縮回火孔把燃燒器腔體內(nèi)的可燃混氣點(diǎn)燃引發(fā)的爆燃聲。
(7)熄火噪聲：這種現(xiàn)象出現(xiàn)在突然關(guān)閉燃?xì)忾y，伴隨火焰熄滅而產(chǎn)生的噪聲，熄火噪聲可以當(dāng)作燃?xì)饬繛榱銜r(shí)的回火噪聲，是回火的特殊形式。
2、噪聲的消除和控制
(1)提高風(fēng)機(jī)裝配的精確度，消除不平衡性運(yùn)轉(zhuǎn)。選用低噪聲的傳動裝置，采用合適的葉輪形狀和降低葉輪轉(zhuǎn)速均可減少運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲。特別是大容量燃?xì)獗趻鞝t，安裝時(shí)沒有緩沖墊運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械噪聲及由于風(fēng)機(jī)裝配精度不高、機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不平衡的產(chǎn)生的沖擊噪聲與磨擦噪聲高強(qiáng)度地從進(jìn)氣口、排氣口、管道、調(diào)節(jié)閥、機(jī)殼以及傳動機(jī)械等各部位輻射出來，引發(fā)高頻尖叫聲。試驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)電控器時(shí)要根據(jù)燃?xì)獗壤刂崎y的I-Q特性（電流與流量特性）來確定電流的大小來確定調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)燃?xì)馀c空氣的比例調(diào)節(jié)，防止風(fēng)機(jī)把燃燒空氣從切向高速送入燃燒器，在燃燒器內(nèi)形成強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的氣流運(yùn)動，旋流在中心形成回流區(qū)。燃?xì)鈴闹行墓夤苌系亩鄠€(gè)小孔噴嘴噴出，進(jìn)入中心回流區(qū)與高速旋轉(zhuǎn)的氣流混合，由于氣流高速旋轉(zhuǎn)、擾動，造成火焰面極不穩(wěn)定，在不斷跳動，發(fā)出強(qiáng)烈高頻尖叫燃燒噪聲。這是大容量燃?xì)獗趻鞝t出現(xiàn)噪聲的重要原因。
(2)改變噴嘴形狀減少噪聲的產(chǎn)生。燃?xì)鈴膰娮旄咚偕淞鞒鰜?，與四周靜止的空氣之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動與動量、質(zhì)量交換而形成噪聲。試驗(yàn)得知，合理設(shè)計(jì)噴射口距離，防止射流相互干擾使射流起始段的特性發(fā)生變化，可以有效減少燃燒噪聲。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用多孔噴嘴，降低燃?xì)獾膲毫蛧娮斓某隹诹魉?，不僅可減少射流噪聲，而且還可降低燃燒噪聲。
(3)減少燃燒器熱負(fù)荷，可以減少噪聲。試驗(yàn)表明，增加燃燒器(噴嘴)的數(shù)目，可以降低噪聲功率。另外，設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇燃燒器數(shù)目、設(shè)計(jì)參數(shù)和注意運(yùn)行工況的調(diào)整，使燃燒器穩(wěn)定工作，可有效減少噪聲。
(4)噴嘴設(shè)計(jì)加工合理:噴嘴流出的燃?xì)庀蛳鄬o止的氣體中擴(kuò)散時(shí)，氣流方向和流束截面突然變化，會引起很大的噪聲。噴嘴有毛刺或孔口粗糙不圓時(shí)，氣流經(jīng)噴嘴收縮便產(chǎn)生偏位噪聲。燃?xì)鈮毫υ礁?，偏位噪聲越大。所以，設(shè)計(jì)時(shí)噴嘴的徑長比一般取1∽2、噴嘴收縮角取60度方為合適，加工時(shí)保證加工精度及光潔度，將可大大減少產(chǎn)生噪聲。
(5)合理設(shè)計(jì)配氣管。從燃?xì)獗壤刂崎y出口到噴嘴前的氣路應(yīng)園角過渡，保證氣流通暢，不會引起燃?xì)獗壤刂崎y內(nèi)的平衡組件振動，引發(fā)氣流擾動從而產(chǎn)生噪聲。另外，燃?xì)獗壤刂崎y上蓋的阻尼孔是用來調(diào)節(jié)空氣量，除了保證閥門起到降壓和穩(wěn)壓作用外，還起到降低和控制噪聲傳播的作用，因此在使用過程中不能受堵塞。
(6)引射器設(shè)計(jì)裝配合理。引射器工作時(shí)，如果混合管粗糙或有毛刺，氣流通過時(shí)將產(chǎn)生噪聲。另外，裝配噴嘴時(shí)，其出口截面到引射器的喉部應(yīng)有一定的距離且噴嘴中心線與混合管中心線應(yīng)一致，否則將導(dǎo)致偏移或交角過大，這樣不利于一次空氣的吸入也會產(chǎn)生噪聲。
(7)正確使用燃?xì)獗壤刂崎y。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，最大熱負(fù)荷下冷態(tài)啟動燃?xì)獗趻鞝t，常出現(xiàn)點(diǎn)火爆燃。對于大容量、密閉燃燒室結(jié)構(gòu)的壁掛爐點(diǎn)火爆燃噪聲更為強(qiáng)烈，給用戶造成很大的心理負(fù)擔(dān)、精神壓力。試驗(yàn)表明，若將啟動熱負(fù)荷減小到全負(fù)荷的50%左右，點(diǎn)火爆燃便不再出現(xiàn)。為此，使用燃?xì)獗壤刂崎y的大容量壁掛爐，要求明確點(diǎn)火電流及流量、最小熱負(fù)荷電流及流量、最大熱負(fù)荷電流及流量等?？刂破髟O(shè)定工況點(diǎn)火方式（即點(diǎn)火時(shí)不管壁掛爐運(yùn)行的熱負(fù)荷是多少，啟動點(diǎn)火時(shí)總是先將熱負(fù)荷調(diào)到全負(fù)荷的50∽60%時(shí)點(diǎn)火，待點(diǎn)火成功后，立即將負(fù)荷調(diào)到所需的大?。?，即能保證點(diǎn)火可靠，又能防止點(diǎn)火爆燃。目前很多大容量壁掛爐宜選用雙通道燃?xì)獗壤刂崎y實(shí)現(xiàn)分段燃燒，采用了分段點(diǎn)火方式可有效降低點(diǎn)火噪聲。由于壁掛爐在夜晚工作時(shí)由于環(huán)境較為安靜，燃?xì)獗壤刂崎y在動作時(shí)會產(chǎn)生一定噪音，為此我公司研究采用了靜音設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)并申請了實(shí)用專利，有效減少電磁閥開、關(guān)時(shí)的聲音。建議安裝室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)恒溫控制，這樣除了節(jié)約能源外也可避免電磁閥的頻繁動作減少噪音。
(8)合理配置控制器各項(xiàng)參數(shù)。正確選用安裝點(diǎn)火器，需要說明的是壁掛爐在啟動點(diǎn)火期間，風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)，燃燒室內(nèi)有空氣流動，而流動過程中的點(diǎn)火需要更大的點(diǎn)火能量。所以，
選擇點(diǎn)火器的輸出能量時(shí)需給予注意。另外，點(diǎn)火針的位置要安裝合適，保證大能量點(diǎn)火、傳火性能良好。這樣，閥門開啟后能立刻將燃?xì)恻c(diǎn)燃，防止火孔周圍積聚大量燃?xì)?空氣混合物。如這些氣體著火時(shí)，由于氣體體積膨脹會引起一種振蕩，產(chǎn)生噪聲。另外，國家標(biāo)準(zhǔn)《GB25034-2010》明確規(guī)定了壁掛爐預(yù)清掃的排氣量或持續(xù)時(shí)間，要求遍及燃燒室整個(gè)橫斷面，排氣量不應(yīng)少于整個(gè)燃燒室的容積或在對應(yīng)額定熱輸入的空氣流量下持續(xù)5S；適當(dāng)減少點(diǎn)火時(shí)的比例閥點(diǎn)火電流從而減少點(diǎn)火時(shí)的燃?xì)饬髁浚缓侠碓O(shè)定開關(guān)電磁閥的動作時(shí)間等均可減少壁掛爐工作時(shí)噪聲。
3、總結(jié)
通過以上噪聲影響因素的分析及控制措施我們可以了解到噪聲的產(chǎn)生是整機(jī)系統(tǒng)配套問題，從燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)到燃?xì)獗壤刂崎y等重要部件選型到裝配調(diào)試各個(gè)環(huán)節(jié)都要注意，充分考慮周全。環(huán)保與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的出臺，是近年從國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展出發(fā)，對燃?xì)獗趻鞝t提出的新的更高要求，研究開發(fā)低污染、高效節(jié)能、低噪聲的燃?xì)獗趻鞝t將越來越多得到用戶的青睞。