技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES目前我國(guó)水泵的使用數(shù)量非常大,同時(shí)使用范圍也非常廣。其被廣泛運(yùn)用到冶金采礦、船舶工業(yè)、核電、火力發(fā)電、石油化工、動(dòng)力工業(yè)、農(nóng)田灌溉等各個(gè)領(lǐng)域。在使用水泵的過(guò)程中,種種原因會(huì)導(dǎo)致水泵產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,給周圍環(huán)境和人群造成危害,因此有效減少和減輕水泵振動(dòng)和噪聲有著非常積極的重要意義。在實(shí)際的工作中,要結(jié)合水泵產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的具體原因,具體問(wèn)題具體分析,制定行之有效的降噪措施,有效規(guī)避水泵振動(dòng)和噪聲帶來(lái)的一系列問(wèn)題。
一、水泵產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的原因
當(dāng)前,我國(guó)共有50余萬(wàn)座大中小型灌排泵站,給我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了極大的便利。但受到各種因素的影響,在實(shí)際工作過(guò)程中,大部分的水泵出現(xiàn)了不同程度的振動(dòng)現(xiàn)象,并且伴隨較為劇烈的噪聲,不但給設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定影響,也對(duì)泵站工作人員的人身安全及身體健康造成很大威脅。水泵噪聲即水泵設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)出的間歇性或無(wú)規(guī)律的聲振動(dòng),其形成原因比較復(fù)雜,主要包括:壓力脈動(dòng)引起的噪音、基礎(chǔ)或軸承滑動(dòng)聲音、汽蝕引發(fā)的噪音、泵殼和水摩擦引發(fā)的聲音、沖擊發(fā)出的噪聲,其中,由汽蝕、沖擊或壓力脈動(dòng)引起的噪聲往往還伴隨一定的振動(dòng)。在水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于汽蝕、沖擊等引起的噪聲和振動(dòng),采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,通常能夠有效控制。對(duì)于壓力脈動(dòng)等其他原因?qū)е碌脑肼?,采取一定的控制措施后也可有效處理?/span>
二、水泵振動(dòng)和噪聲的解決方法
壓力脈動(dòng)的解決方法
壓力脈動(dòng)即因水泵葉輪外緣經(jīng)過(guò)泵殼隔舌而引起的周期性壓力波動(dòng),一般來(lái)說(shuō),在設(shè)計(jì)達(dá)標(biāo)的情況下,離心泵的壓力脈動(dòng)變化值會(huì)保持在設(shè)計(jì)點(diǎn)揚(yáng)程的5%~8%。與此同時(shí),水流經(jīng)過(guò)混流泵及軸流泵導(dǎo)葉時(shí),也會(huì)在葉輪葉片處引起壓力脈動(dòng),只是其揚(yáng)程很低,一般產(chǎn)生的壓力脈動(dòng)不會(huì)對(duì)水泵運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。然而,對(duì)于離心泵尤其是揚(yáng)程較高的離心泵來(lái)說(shuō),水泵本體產(chǎn)生的壓力脈動(dòng)往往可以傳導(dǎo)至輸水管道,從而引起一定的管道噪聲。所以在水泵總揚(yáng)程較高的情況下,壓力脈動(dòng)經(jīng)常引發(fā)很多的問(wèn)題,故應(yīng)當(dāng)引起重視,對(duì)其進(jìn)行必要的研究,制定相應(yīng)的預(yù)防措施。
下面主要闡述如何優(yōu)化對(duì)水泵的設(shè)計(jì),從而有效減輕水泵的壓力脈動(dòng)。水泵產(chǎn)生的壓力波動(dòng)主要是正弦波,因此為有效減小水泵的壓力脈動(dòng),可以使泵殼隔舌與葉輪葉片間成傾斜相交、正弦波相位錯(cuò)開(kāi)葉輪、加寬泵殼隔舌與葉片之間的距離等多種方法,減小水泵壓力脈動(dòng)。
(1)隔舌與葉片傾斜相交法。一般而言,雙吸離心泵的葉輪葉片出口與泵軸是相互平行的,這種情況下葉輪葉片通過(guò)隔舌時(shí)會(huì)對(duì)水流作線切割,因此會(huì)引起比較強(qiáng)烈的壓力脈動(dòng)。傾斜相交法通過(guò)把葉輪葉片的外緣改變?yōu)閮A斜狀,確保葉片通過(guò)隔舌時(shí)不再對(duì)水流作線切割,而是按點(diǎn)切割水流,以此來(lái)有效減輕壓力脈動(dòng)。在該方法中,可以將葉輪外緣做成傾斜的,也可以將隔舌做成傾斜的。
(2)在設(shè)計(jì)葉輪時(shí),錯(cuò)開(kāi)相位。在對(duì)雙吸離心泵進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可讓左右兩側(cè)的葉輪保持半個(gè)間距的相位差,這樣就能用一側(cè)的壓力脈動(dòng)去抵消另一側(cè)的壓力脈動(dòng),以此起到減輕壓力脈動(dòng)的作用。
(3)加寬間隙法。加寬泵殼隔舌與葉輪葉片外緣的間隙,可以大限度地減輕壓力脈動(dòng)。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,間隙變大會(huì)導(dǎo)致水泵效率降低,所以該種方法的使用率不高,使用率較高的方法為傾斜相交法和錯(cuò)開(kāi)相位葉輪法。
汽蝕振動(dòng)及噪聲的解決方法
水泵運(yùn)行過(guò)程中,葉輪葉片在進(jìn)口處可能產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象,當(dāng)氣泡隨水流進(jìn)入高壓區(qū)后,壓力迅速增大,會(huì)使氣泡發(fā)生破裂。在這一過(guò)程當(dāng)中,無(wú)論是氣泡的發(fā)展、形成還是破滅,都會(huì)引起周遭水流壓力的急劇變化,從而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。根據(jù)水泵設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及規(guī)格的不同,噪聲及振動(dòng)的嚴(yán)重程度也會(huì)有所不同。在設(shè)計(jì)水泵的時(shí)候,一般是按照不發(fā)生汽蝕的情況來(lái)進(jìn)行研究的,故水泵在正常情況下是不會(huì)發(fā)生汽蝕的。但在實(shí)際使用過(guò)程中,水泵受運(yùn)行工作點(diǎn)偏離、流體性質(zhì)差異等因素的影響,是很難*消滅汽蝕的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)水泵有汽蝕癥狀時(shí),需要采取以下做法:擴(kuò)充吸水管內(nèi)徑,盡量降低吸上揚(yáng)程,有效減小吸水管路損失;嚴(yán)格控制水泵運(yùn)行范圍,盡量使工作點(diǎn)保持在不會(huì)引起汽蝕的范圍以內(nèi);設(shè)法減小水泵高程等。此外,在水泵設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中,要盡可能采用具有一定抗汽蝕能力的新型材料。
基礎(chǔ)振動(dòng)的解決方法
一般而言,在安裝水泵及電機(jī)時(shí)宜選擇大型基礎(chǔ),這樣可以將泵組產(chǎn)生的絕大多數(shù)加振力傳導(dǎo)到基礎(chǔ)上。理論上,基礎(chǔ)振動(dòng)與設(shè)備質(zhì)量成反比,只要基礎(chǔ)足夠大,就能將水泵和基礎(chǔ)振動(dòng)都控制在較小范圍內(nèi)。如果基礎(chǔ)不夠大,而振動(dòng)非常大的時(shí)候,就會(huì)在周圍產(chǎn)生較大噪聲。因此,考慮到泵房建筑物承受能力,要采取有效措施予以消除。為有效減少振動(dòng)造成的基礎(chǔ)、設(shè)備破壞,在設(shè)計(jì)泵站時(shí)要采取下列措施:對(duì)進(jìn)出水管與泵體使用柔性接頭或者限位伸縮接頭連接;墻體與管道接觸部位使用彈性支撐,穿墻的管道使用彈性墊層;將水泥基礎(chǔ)挖低,基礎(chǔ)與水泵基座采用減振器進(jìn)行連接;選擇噪聲低的電機(jī);在有可能會(huì)出現(xiàn)噪聲的管道上安裝蓄能罐、管式消音器或者旁側(cè)支管。
泵站噪聲的解決方法
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,為有效減少泵站噪聲,需要首先弄明白產(chǎn)生噪聲的部位,在大限度地減少設(shè)備噪聲情況下,綜合研究泵站產(chǎn)生噪聲的原因,根據(jù)研究情況制定行之有效的降噪方案。
一是在泵站中噪聲可能超過(guò)規(guī)定值的地方,采用以下措施防止噪聲出現(xiàn):重新對(duì)泵站總體的布局進(jìn)行全面研究,采取拉開(kāi)距離的方法有效降低噪聲;在泵站室內(nèi)使用吸音材料進(jìn)行施工;盡量增加墻壁的厚度;泵站的窗戶使用雙層窗、玻璃窗或者不透氣窗;在需要的地方增設(shè)雙層隔音板,還可以根據(jù)具體情況裝消音器。
二是在有可能通過(guò)固體傳輸噪聲的地方,應(yīng)當(dāng)采用下列措施:把水泵的基礎(chǔ)制作成防振底板;盡量選用低壓力的脈動(dòng)水泵;將水泵地面和基礎(chǔ)做成獨(dú)立并且絕緣的;泵站的外墻面可以選擇安裝具有防振效果的隔聲護(hù)墻板。三是在容易因微小振動(dòng)產(chǎn)生噪聲的地方,可采用安裝隔音防振護(hù)墻板的方式,大限度地隔絕由于外墻面壁發(fā)生振動(dòng)而引發(fā)的噪聲,有效減少噪聲的產(chǎn)生。與此同時(shí),在泵房以外放置的冷卻塔、設(shè)備等要選擇低噪聲式,同時(shí)盡量安裝隔音屛板;可以改換變壓器放置的場(chǎng)所,并使用隔音屛板進(jìn)行隔離;也在清污機(jī)上安裝隔音屛板,采取以上措施可以有效降低噪聲。
水泵是使用非常廣泛的機(jī)械,其振動(dòng)噪聲引發(fā)的干擾問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。水泵在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生間歇的、不規(guī)則的、隨機(jī)的、連續(xù)的噪聲,該噪聲具有聲波長(zhǎng)、衰減慢、衍射波可繞過(guò)障礙物等特點(diǎn)。尤其是高層建筑設(shè)備側(cè)的水泵振動(dòng)會(huì)對(duì)相鄰樓層造成重大影響,假如不進(jìn)行規(guī)范治理,會(huì)對(duì)相鄰樓層造成一定程度的損害。
淘寶二維碼
Copyright © 2024南京濱正紅儀器有限公司 All Rights Reserved 備案號(hào):蘇ICP備19001222號(hào)-2
技術(shù)支持:化工儀器網(wǎng) 管理登錄 sitemap.xml