空调设备及管道的减振

目前，通风空调系统中采用较多的水泵、风机和较大型的制冷设备，在运行时都有不同程度的振动，施工中要采取行之有效的减振方法，防止振动对设备、基础和管道的损坏。本文介绍了施工中最常见的减振方式及施工中的技巧。

设备的减振：

通风空调系统中的设备较多，振动程度或强或弱，一般带有转动机构的设备都需要进行减振处理。

这些设备主要有以下几种：

冷水机组及空调机组减振

由于冷水机组和空调机组都带有一定的减振措施,所以机组的振动强度一般,实际施工中主要采用两种减振方式：

(1) SD 型橡胶垫减振

SD 型橡胶减振垫以耐油橡胶为弹性材料经硫化模压成型,其波浪型表面可降低减振垫垂向刚度。为提高减振效果,可以将多层减振垫串联使用,各层之间以金属薄板隔开。n 层串联的减振总刚度为单层的1/ n 倍,通常情况下,单层竖向固有频率为12.9～9.1 Hz ;二层以上可降至6.5～4.1Hz。橡胶减振垫是一种简单的减振材料,安装方便,只需根据设备振动的荷载量选用即可。安装时按照设计要求或设备的说明书,选在设备与基础关键的接触点处放置,一般均匀布置,使得橡胶垫受力均匀,同时注意橡胶垫的厚度要一致。考虑到垂向稳定性,多层串联的高度不能超过减振垫的宽度。

安装时要先在设备与设备基础之间垫上厚度超过橡胶减振垫的木块,待机组找正后再垫上橡胶减振垫,同时卸下木块。如果遇到设备重心偏移,可将中间的减振垫向较重的一方移动,注意保持两侧的减振垫同时移动,对称放置。

橡胶减振垫适用于设备与基础接触面为较大平面的设备减振,如图2 所示：

(2) DZD 型低频大载荷阻尼弹簧减振器

该种减振器由大直径组合弹簧、阻尼套、上下表面橡胶摩擦减振垫、壳体上下橡胶复合垫等组成。具有固有频率低、减振效率高、载荷大、稳定性好的特点,尤其是对固体传声的隔离有明显的效果,安装也十分方便。可以在- 40～110 ℃的环境下正常工作。在正常工作范围内固有频率为1.8～3.6Hz ,阻尼比为0.05～0.065。

DZD 型低频大载荷阻尼弹簧减振器的受力范围如表1 所示。

根据机组的重量选用相应型号及数量的减振器均匀布置在机组支架与基础之间,如果机组存在明显的偏重现象,可以根据重量调整减振器的间距与数量,以达到最佳减振效果。

该减振器质量问题容易出现在: ①减振弹簧罩与底座两部分不同心,出现“歪头”现象,致使安装后减振器受力不平衡,长时间运行可能导致设备从减振器上滑落的后果。② 减振器的上下两片橡胶垫脱落或丢失,导致减振器与基础之间的摩擦力较小,随着设备的振动,设备、减振器、设备基础三者相互滑动,也会导致设备滑落。

水泵减振

一般的水泵有较高的转速,振动剧烈,因而水泵的减振是各种设备减振中最典型的。常见的卧式离心式水泵的减振主要有两种方式:

(1) 采用减振台座加橡胶减振垫的形式,见图

在该种减振方式中,主要是靠混凝土减振台座较大的质量来减振。减振台座的质量直接关系到减振效果的好坏,所以预制减振台座时要按照设计尺寸进行,同时在预制台座时要预埋吊装钩,以便起吊减振台座,安装完橡胶垫后再将吊装钩去掉。在预制减振台座时要预埋与水泵地脚螺栓相连接的钢板,可以根据水泵样本上的尺寸,确定地脚螺栓间距、螺栓大小和螺栓露出减振台座的高度等。

(2) 采用DZD 型阻尼弹簧减振器,见图6。

减振器直接放置于水泵基础与槽钢支架之间,安装时先在槽钢支架下垫木块,不少于4 块,高度要大于减振器,待水泵就位、找正等工作完毕后再将减振器放入,同时卸去木块,调整基座水平。如遇到偏重现象,可移动中间的减振器,此时减振器的分布就不能均匀了。无论安装、调整时基座上升和下降均需缓慢进行。与第一种减振相比在该种减振方式中主要靠阻尼弹簧减振器的弹性来减振,由于没有减振台座的较大质量和惯性,水泵自身的振动较使用减振台座减振剧烈,所以在做好水泵自身减振的同时还要做好与水泵相连接水管的减振。

风机减振

类似水泵,风机对减振的要求也较高。对风机的减振不仅能防止振动对基础及风管的破坏,同时还能防止和抑制部分噪声。

一般普通型屋顶风机使用的是J G型橡胶减振器,该减振器由金属件及橡胶体粘接而成,其弹性体采用轴对称环状剪切型结构,轴向承受额定载荷从 10～1280 kg ,额定载荷下静变形在3～12mm 范围内,相应固有频率在5～11Hz 范围,阻尼比大于0.05 。 J G型减振器外形美观,结构紧凑,尺寸较小,重量轻,安装及更换方便,工作安全可靠,能在- 5～50℃范围内正常工作。 J G型减振器对1000r/min 以上的回转及机械振动的隔离具有良好的减振效果,所以特别适用于屋顶正压送风机、排风机的减振。

该减振器分为带固定胀栓孔和不带固定胀栓孔两种,施工中根据需要选用。为能够达到最好的减振效果,安装时要将JG型橡胶减振器全部暴露在基础外,即减振器的地面与基础表面在同一高度。土建专业一般在风机基础上要进行贴瓷砖等后期的面层处理,所以要等基础全部完善后再安装JG型橡胶减振器,避免出现瓷砖或面层把减振器埋住。JG型橡胶减振器结构及风机安装如图7 所示。

管道的减振

在上述的冷水机组、空调机组和水泵中,一般与连接的管道都具有较大的管径和质量,在管道与设备的进出口处要设置落地支架。设计中在设备的进出口管道处都有相应的减振接管(最常见的是橡胶软接和波纹管补偿器) ,但是为提高减振效果,与设备相连管道的支架要采用减振支架,如图8 所示。

弯头或水平管道落地减振支架

由于水泵的进口处一般都采用立管,立管的质量较大,所以要求设有落地减震支架。图8 所示采用在落地支架与钢管之间加一层橡胶减振垫,采用弧形钢板做托架。为了达到理想的减振效果,不采用普通橡胶板下料制作,而应选用成品的SD 型橡胶垫。这种减振托架具有安装灵活、设置方便的优点,特别适用于冷水机组的进出口接管处。

高空管道吊装式减振：

管道在高空中布置也要采取一定的减振措施,直管道较长时,中间考虑加装橡胶软接,如图9 所示。安装吊架时最好采用槽钢支架或圆钢穿透楼板的形式,条件达不到的可采用局部加固的方法。

施工中不能因设备已经减振而忽略对管道的减振,管道的减振是为了更好地配合设备的减振,以减轻设备运行和流体运动所产生的对基础和支吊架的破坏,从而在防止管道共振的同时也避免了管道支架与地面、构造梁、构造柱间出现裂缝。

结论：

减振措施的采用是设备及管道能长时间安全运行的必要条件。一般情况下,设计对减振方式没有硬性的规定,要靠施工单位的技术人员根据实际情况选用。