處理泵噪聲的方法有哪些?

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發(fā)布日期:2023-03-15 14:05
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環(huán)境噪聲通常不是直接來自能源。相反,它是通過機(jī)械途徑或液體途徑傳播的,最后才從某處振動的表面輻射到周圍的環(huán)境中。

處理泵噪聲的方法通常包括:

1. 修改聲源設(shè)備

修改產(chǎn)生聲源的設(shè)備(如離心泵及其驅(qū)動設(shè)備)的基本設(shè)計(jì)或運(yùn)行工況,以盡量減少聲能的產(chǎn)生。

2. 隔斷聲源傳播

通過隔斷能量源和聽者之間的路徑來防止聲源產(chǎn)生空氣傳播(或外部)噪聲。其中,最簡單的方法是在發(fā)聲源(設(shè)備)上或附近安裝隔音罩、擋板等來中斷噪聲的傳播。

為消除噪聲源而進(jìn)行的設(shè)備改進(jìn),通常依據(jù)每種特定情況而定,因此,只能給出一般性指導(dǎo)原則。許多技術(shù)論文將泵配置的修改與實(shí)現(xiàn)的降噪程度聯(lián)系起來。然而,噪聲降低取決于許多參數(shù),因此在特定情況下,特定的修改可能有所幫助,也可能沒有幫助。另一方面,如果噪聲是由泵系統(tǒng)中的共振引起的,則幾乎任何合理設(shè)想的修改都可以破壞共振,并得到不同程度的改善。

泵應(yīng)用的一些噪聲源修改方法包括:

1. 增加或降低泵轉(zhuǎn)速以避免機(jī)械或液體系統(tǒng)的系統(tǒng)共振。

2. 增加液體壓力(提高NPSH安全裕量),以避免汽蝕或閃蒸;降低吸程。

3. 平衡轉(zhuǎn)子或旋轉(zhuǎn)零部件。

4. 驅(qū)動設(shè)備通常是噪聲的主要來源,更換/更改驅(qū)動設(shè)備(如將空-空冷電機(jī)改為空-水冷電機(jī))以消除或降低噪聲。

5. 校正音頻共振,以減少液體傳播能量。

6. 修改離心泵殼體葉片,增加葉輪葉片葉尖與泵殼體蝸舌或擴(kuò)散體葉片之間的間隙。

7. 通過削尖、斜切、V形切(雙吸葉輪)、保留蓋板切、加孔等方式來修改離心泵葉輪出口側(cè)葉片,或者(雙吸葉輪)葉片錯開半節(jié)距布置。

8. 通過傾斜或加孔的方式修改離心泵殼體蝸舌。

9. 更換不同型號或類型的泵,使其以較低的轉(zhuǎn)速和最少的數(shù)量運(yùn)行。

10. 如果噪聲是由于離心泵在低于設(shè)計(jì)的流量下運(yùn)行而出現(xiàn)回流的問題,請安裝最小流量再循環(huán)系統(tǒng)旁路,以增加泵的總流量;如果多臺泵并聯(lián)運(yùn)行,則以相同的轉(zhuǎn)速和所需的最少數(shù)量運(yùn)行所有泵。

11. 使用較重的軸承潤滑劑或增加軸承滾動體的數(shù)量。

12. 向離心泵的吸入口注入少量空氣,以減少汽蝕噪聲。

任何一種聲源修正方法所能達(dá)到的改善程度,顯然取決于每種裝置的具體情況,即產(chǎn)生過度噪聲的基本原因。例如,在現(xiàn)有裝置中,對泵內(nèi)部零部件進(jìn)行修改是非常困難的,并且可能會產(chǎn)生不良的副作用,除非泵最初設(shè)計(jì)或選擇不當(dāng)。

如前所述,往復(fù)泵內(nèi)部噪聲的主要來源通常與活塞引起的脈動、活塞機(jī)械反應(yīng)、湍流、障礙物周圍分離流動形成的渦流和汽蝕有關(guān)。在離心泵中,除了內(nèi)部回流產(chǎn)生的噪聲外,葉輪液流與泵殼體(尤其是蝸舌)的相互作用、葉輪葉片尖端的高流速和壓力梯度以及流動分離也會對脈動水平和噪聲產(chǎn)生重大影響。如果最初情況嚴(yán)重,對泵的內(nèi)部進(jìn)行改造可以改善任何或所有這些情況。大多數(shù)泵設(shè)計(jì)人員都知道這些技術(shù):使用適當(dāng)?shù)拈y門尺寸,避免高流速、避免出現(xiàn)阻塞,保持壓力高于被泵送液體的蒸汽壓力,對系統(tǒng)進(jìn)行充分的排氣(泵沙龍注),提供適當(dāng)?shù)拿}動控制設(shè)備,并在離心機(jī)械中保持適當(dāng)?shù)臎_角。

許多參考文獻(xiàn)給出了改變泵設(shè)計(jì)參數(shù)如何影響噪聲的示例。雖然這些例子很有價(jià)值,但人們更感興趣的是建議的降噪方法,而不是預(yù)測其它泵應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)的降噪程度。

Sudo,Komatsu和Kondo調(diào)查了離心泵中由于葉輪出口葉片和接收蝸殼蝸舌葉片之間的干擾而產(chǎn)生的壓力脈動(和噪聲)。泵的幾何形狀(見圖1)定義了葉輪外徑D2和蝸殼蝸舌之間的間隙G。增加G和傾斜比(蝸舌或葉輪葉片的傾斜度)會降低脈動和噪聲幅度。一些研究人員建議,蝸舌直徑與葉輪外徑的比例應(yīng)高達(dá)2:1,以實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行效果。當(dāng)蝸舌直徑(或間隙)未知時(shí),建議優(yōu)化葉輪直徑選擇的經(jīng)驗(yàn)法則是不要使用大于最大直徑 85% 的葉輪。

蝸殼蝸舌和葉輪

為了減少葉輪/泵殼體葉片通過脈動的影響,從而減少噪聲。雙吸葉輪應(yīng)具有交錯葉片,即,出口葉片尖端應(yīng)偏轉(zhuǎn)半個(gè)節(jié)距。這使得雙吸葉輪每一半的流量波動產(chǎn)生干擾,從而減少泵出口處的壓力脈動。

Florjancic,Schoffler和Zogg報(bào)告稱,離心泵葉輪葉片和蝸殼蝸舌配置,會影響聲壓級并改變泵的揚(yáng)程和效率。

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