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水泵噪声产生原因分析
泵房噪声主要由水泵运行产生的。水泵运行过程中,一方面,泵壳及驱动水泵的电机向周围辐射空气声。泵壳辐射的噪声主要由水泵叶轮叶片引起的,离心泵运转时,每当叶片的后边缘经过涡壳的舌部或导向器导叶的前边缘时,压力就会发生变动,而且一直传到排出管中和泵壁上,并辐射出空气噪声,空气噪声衰减较快。另一方面,水泵属于旋转运动机器,由于叶轮等旋转部件的质量分布不均匀,其质心与转动中心存在着偏心距,从而产生扰力, 会激励水泵振动,以弹性波的形式通过水泵基础、连接管道及其支/吊架传递至建筑结构,并经建筑结构传递出去。结构噪声属于固体声,频率较低,声波在以钢筋混凝土的钢性建筑结构中随传播距离的衰减很小。在高层建筑中,水泵或其它产生振动设备引起的结构噪声可影响该建筑的所有楼层,是室内噪声超标的主要噪声源之一。
泵基座隔振设计
水泵基础隔振,隔振的基本参数是隔振体系的质量m和质量惯性矩J,隔振器的刚度k和阻尼比ξ,隔
振体系的传递率。在正式详细地进行隔振计算之前,隔振体系基本参数的选择,可假定隔振体系为单自由
度体系(对一般简单的隔振工程,如刚性台座制作合适,隔振器布置合理,也可视为单自由度体系),按
下列步骤进行:
1)根据实际工程需要,确定振动传递率μ,则隔振效率β为
β=1-μ
2)计算水泵的干扰圆频率:
f0==
式中:n为水泵转速。
3)由传递率μ求出隔振体系的自振频率ω(rad / s):
μ=
式中:D为隔振体系的阻尼比。
若采取橡胶隔振器,阻尼比可忽略不计,一般为
ω=ωe
4)根据实际结构情况,假定隔振体系总参振质量m(包括机组及台座等)。
5)按下列公式计算隔振体系的总刚度k
k=mω2
式中k 隔振体系总刚度(kN/m);
m隔振体系总质量(t);
6)按下式计算隔振器数量N:
N
式中ki所选用的单个隔振器的刚度(kN)。
7)按下式核算隔振器的总承载能力
NpiW+1.5Pd
W=mg
式中pi 单个隔振器容许承载力(kN);
W隔振体系总重量(kN);
m 隔振体系总质量(t);
g重力加速度(9.81m/s2);
Pd作用在隔振器上的干扰力(kN)。
8)隔振器的固有频率计算
f0=式中:δ为隔振器的压缩量(mm)。
根据以上计算结果可准确确定隔振器型号,从而选出匹配的隔振器达到良好的隔振效果。
4、隔振基座配重的设计
为了安装和调整方便,一般均应加隔振台座(或隔振台架),如条件允许,可增加隔振台座的质量,
这样做的目的为:
1 降低了隔振系统重心,增加了稳定性,并减少隔振台座的位移振幅,从而减少了设备因设置隔振基础而增加的颤动。
2 相对减少了机组重心偏移的影响,从而使作为支点的各隔振器压缩量接近(当采用刚度相同的隔振器时)。
隔振基座配重质量m1可根据下式确定:
m1-m
式中[ν ] 台座允许的振动速度和振动位移;
m 设备质量;
P 扰力的合力;
ωe 设备扰力圆频率。
在一般工程中,台座质量可以为1~5倍的机组质量,台座的几何尺寸要根据被隔振设备的几何尺寸、安装和操作条件以及是否需要降低体系质心等而定,通常采用矩形,有时采用T字多角形,需要时也可采用其他形式。台座材料一般为钢筋混凝土或钢结构。
5、流体管道系统噪声和振动控制
1)流体管道系统产生噪声原因分析
流体管道系统噪声主要有调节阀噪声、管道噪声。调节阀的噪声主要包括阀门部件机械振动引起的噪声、空穴作用引起的噪声以及阀门减压时发生的气体动力性噪声。一般来说管道噪声是比较低的,但由于管网设计和配置不恰当可能发生强烈噪声。主要包括:当液体流速较高,管内突出物或管道截面突变和有方向急转,流体受到约束而产生的湍流噪声;当管道内有障碍物,局部的高速和低压,在特定的压力低于其蒸汽压,从而产生气泡,当这些气泡流经障碍物,流速降低而压力增加,致使气泡突然破裂产生噪声即空穴噪声、当阀门或水泵突然开启或管闭,管内流速及压力突然改变,其产生的加速度使变化的压力传给液体,作为压力波沿管道向前后反射所致水锤声;由于管道内液体的气化或空气漏入管内,在一定程度会使管内液体产生液体振荡而产生震颤声。
2)流体管道系统噪声振动控制
管道噪声控制,在发生液体交变压力的附近应设置液体消声器,当液体进入消声器内,由于液体的脉动,从而产生的脉动压力波在消声器内受到扰动,使脉动压力波得到缓解,达到管道内由于气流脉动而产生的振动。