有关民用建筑暖通设备的若干问题探讨

摘 要:文章主要阐述设备与基础的隔振、设备与管路系统的隔振及设备附加振动的防治等的介绍,说明把设备运转中的必然振动局限在设备本体范围内,使振动能量为弹性连接装置所吸收,这样就能达到减振隔振的目的。

关键词：暖通设备民用建筑工程隔振 安装

当代民用建筑工程,特别是大型公用工程,建筑物内部中央空调系统、通风防排烟系统、消防水系统、给排水系统等配置齐全,每个系统的设备运转起来都会产生振动,尤其是多台设备并列布置,有可能会产生共振,以致影响建筑物使用功能,或者因振动产生的噪声使人们不能正常工作或休闲,因而要对设备运行中产生的振动进行综合分析,采取有效措施进行防治。

一设备及基础的隔振分析

1．隔振器隔振

通常是以各种类型的隔振器来实现设备与基础的弹性连接,常用的为橡胶隔振垫或橡胶隔振器和阻尼弹簧隔振器。

隔振器安装是决定隔振效果的重要因素,需注意以下事项：

(1)安装位置必须符合设备技术文件规定的位置。

(2)与隔振器相接触的设备基础表面,必须修研,使各组隔振器底面标高偏差不大于2 mm,纵横方向水平偏差< 2‰;隔振器底面与基础接触面积≮70%。

(3)设备在隔振器上就位时应平稳下落,不可使隔振器发生移位,设备找平时,应注意保持隔振器的垂直(弹簧隔振器) ,各组隔振器的压下量应保持一致,其偏差应≯2 mm。

(4)当采用SD型橡胶隔振垫多层串联设置时,隔振垫的层数不宜多于五层,相邻两层隔振垫应交错布置,隔振垫间用厚度不小于4 mm镀锌钢板隔开, 镀锌钢板应平整, 且比隔振垫每边都宽出10 mm,隔振垫与镀锌钢板间用氯丁- 酚醛型或丁氰型粘接剂粘接,粘接后加压固化24 h后方可安装,安装方位应符合设备技术文件规定。

(5)为满足工艺需要,通风与空调系统中,有些风机和空调机组吊挂在楼板下,用吊装式阻尼型弹簧隔振器进行机组与楼板间的隔振(图1) 。

图1挂式风机安装图

安装时要注意以下事项：

(1)上吊杆与楼板的固定应与预埋板焊接连接,焊缝高度不小于吊杆直径。不允许用膨胀螺栓固定,但可用对穿楼板的螺丝固定。

(2)隔振器在吊杆上固定时应为自由垂体,各组隔振器高低偏差应< 5 mm。

(3)下吊杆与横担联接后,横担保持水平。

(4)每组吊杆都保持垂直,吊杆上的固定螺丝均应设防松装置。

2.橡胶底板浮筑基础隔振

近年来,在施工中出现了“橡胶底板浮筑基础施工工艺”。该工艺特征是将装有隔振器的设备,固定在“浮筑混凝土板上”,浮筑混凝土板下面用橡胶减振块支撑在楼板上,四周再用膨胀橡胶塞实,宛如一个大型橡胶隔振器(图2) 。

图2浮筑基础上水泵安装图

1. 混凝土底板(楼板) ; 2. 水泥沙浆找平层; 3. 50 mm ×50 mm橡胶减振块; 4. 中密度板(上铺塑料薄膜) ; 5. 100 ( 120)厚混凝土浮筑基础; 6. 水泵机组; 7. 可调式低频阻尼型弹簧隔振器; 8. 膨胀橡胶条浮筑基础的施工应注意以下事项：

(1)在做底面找平层时,先将楼板表面打成麻面,避免找平层与楼板脱壳。

(2)橡胶隔振块为外购成品,外形尺寸应保持一致,敷设的位置和间距应符合设计要求,确保安放平稳。

(3)铺设中密度板(即浮筑基础的底模板)应精心操作,既要保证模板位置准确,接缝严密,又要保证不移动橡胶减振块的位置。

(4)浮筑基础板块的模板完成后,在模内仔细铺设塑料薄膜,接口宜采用粘剂密封,确保浇灌混凝土时不漏浆。

(5)浇捣浮筑混凝土板块时,先用混凝土将塑料薄膜接缝处压实,振捣时不要使振捣器接触模板,以免损伤塑料薄膜而造成漏浆。

(6)浇捣全过程,要严密监视漏浆现象,发现有漏浆情况,立即采取封堵措施,并及时用清水冲洗,确保混凝土板下的橡胶隔振层内洁净、无水泥浆、无积水。

3.钢架架空隔振分析

近年来一些中央空调系统采用风冷热泵机组制冷(热) ,为了使机组得到较好的冷却效果,施工设计都将热泵机组布置在屋顶上。为了防止设备与楼板直接接触而产生激增共振,因而采用钢架架空隔振的方法,可取得很好的效果。

钢架架空隔振的方法是将钢架固定在混凝土结构梁的预埋板上,设备连同隔振器固定在钢架上,通过钢架把设备与屋顶楼板隔离开来(图3) 。

图3架空钢架上安装风冷热泵图

设备运转时产生的振动,一部分被隔振器吸收,其余振动通过钢架传递到混凝土结构梁上;由于混凝土梁的强度和刚度足以克服(吸收)这一部分振动波,从而根除了产生共振激增的条件,所以在采用钢架架空隔振后,设备振动的影响大为减少。采用钢架架空隔振时应注意以下事项:

(1)钢架的结构形式及强度和刚度要求应由专业技术人员设计,确保钢架设计符合“钢结构设计规程”,能满足在多台设备同时运转时,钢架不会发生弯曲振动,也不会产生共振激增现象。

(2)钢架的支点(立柱)必须落实在混凝土梁上,不允许在楼层板上设置支腿。钢架支腿不得倾斜,以免混凝土梁受到水平推力而影响混凝土梁的稳定。

(3)钢架制作安装必须符合“钢结构施工质量验收规范”的规定,电焊工必须是持有相应项目合格证的合格焊工 。焊接质量应符合现场设备、管道焊接工程施工及验收规范。

(4)钢架的所有支腿底部必须与混凝土梁面紧密接触,通过调整垫铁进行找正找平,不准用螺栓松紧程度不同进行找正找平。

(5)当钢架上设置机组较多,占用面积较大时,为便于加工,钢架可由多个单元组成,安装时除将各单元的连接螺栓紧固外,尚应将单元间的接缝用断焊焊接,以免设备运行时钢架杆件错位产生振动。

二 设备与管路系统的隔振

设备的振动也可以通过与其连接的管路向外传递,防止措施是将连接方法由刚性连接变为弹性连接。通常采用橡胶软接头或金属弹性软接头作为过渡接头以作隔震元件。

设备和管路与隔振软接头的安装应符合以下要求:

(1)隔振软接头的选用符合施工设计或设备说明书要求。设备出口用的软接头应按系统工作压力选定,设备进口软接头按设备真空度要求选定。

(2)水泵进口处的隔振软接头,必须安装在阀门和止回阀的内侧,即靠近水泵一侧,以防止在突然停泵时水锤压力对隔振软接头的破坏。

(3)隔振软接头安装在水平管段上,且保证两端接口与相接管道自然对中,不准强力对口,以免由于内应力的作用而加大振动。

(4)与隔振软接头相接的配件应设单独支架,不允许使软接头承受其他配件的重量。

(5)对隔振软接头的保管要妥善,不使其外表碰伤,不使橡胶类软接头与酸、碱、油和有机溶剂相接触。

三 设备附加振动的防治介绍

在设备装配和安装中,由于超过规定偏差,能导致在运行中,产生附加振动,对其防治主要从以下几方面入手：

(1)设备主机与电动机之间联轴节组装时,必须保证两半联轴节对中,使之在运行中不会有振动超标现象。设备运行前应进行手动盘车,若转动不灵活且有单边轻重感,手摸联轴节结合处,有跳动感,可基本判断为联轴节对中不好,要以百分表“三表找正法”检查和调整, 确保两轴径向位移< 0. 05mm,轴向倾斜< 0. 2‰,这样就可克服由于联轴节不对中引起的附加振动。

(2)设备进出口与管路系统进行刚性连接时,要保持自然对中,不可强力组装,否则既会增加运行中的振动,还有可能造成设备损坏。对此,要加强施工的监督检查,确保连接在自然对中情况下进行。

(3)设备各部位的连接螺丝的松紧,也是影响设备振动的一个因素,因此在安装中,将外露各部位的螺栓,进行全面检查拧紧,有力矩要求的螺栓,必须用扭矩扳手拧紧。

(4)风机叶轮平衡不好,或与机壳有刮擦,是风机附加振动的主要原因。在风机安装前应对风机先进行检查,通过手动盘车可以发现风机叶轮与机壳发生刮擦的部位,修正机壳变形,即可解决刮擦问题,若刮擦部位发生在叶轮与风机吸气短管处,则应按照风机技术文件规定的数据,调整叶轮与吸气短管之间的间隙,就可以解决刮擦问题,同时可以解决由此引发的振动。

多次盘动风机叶轮,每次风机叶轮停止位置均不在一处,说明风机叶轮平衡符合要求,不会增加风机的附加振动;若每次盘车,都停止在同一位置,说明风机出厂平衡测试不符合要求,必须退回厂家处理。

(5)设备在试运行时,额定电流超载,设备运转部位发热超标,设备振动有异常。说明设备运转部位的配合不符合要求,应立即通知供货商或生产厂家进行检查处理,转动部位配合情况改善后,除能解决设备运转电流过载和配合部位发热问题,设备的附加振也随之减小。通过采取上述减振隔振措施后,风机和水泵这些振动大的设备,其振动值基本都能符合设备出厂文件有关振动参数的规定。当设计文件未提出具体指标时,亦应加强监测,使其结果应符合下列要求:离心式通风机的轴承及其他测点的振动速度有效值(均方根振动速度有效值)不应大于6. 3 mm / s。水泵在无汽蚀工况下运转时在轴承及其他测点处,测得振动速度有效值(均方根振动速度有效值)不应大于4. 5 mm / s,另外对风机水泵振动经向振幅(双向)的要求应符合表1要求:

表1水泵振动经向振幅(双向)允许值

转速( r/min) > 600～750 > 750～1 000 > 1 000～1 500 > 1 500～3 000 > 3 000～6 000

振幅(mm) 0. 12 0. 1 0. 08 0. 06 0. 04

四 结语

综上所述,尽最大可能减少或消除设备振动对使用的影响,既是设备设计、制造的方向性课题,又是工程设计、施工在应用中研究的内容,而施工安装的质量对设备运转中减振、隔振起着关键作用,因此必须给予高度重视。