处理泵噪声的方法有哪些?

浏览次数:78
发布日期:2023-03-15 14:05
1678860279828

环境噪声通常不是直接来自能源。相反,它是通过机械途径或液体途径传播的,最后才从某处振动的表面辐射到周围的环境中。

处理泵噪声的方法通常包括:

1. 修改声源设备

修改产生声源的设备(如离心泵及其驱动设备)的基本设计或运行工况,以尽量减少声能的产生。

2. 隔断声源传播

通过隔断能量源和听者之间的路径来防止声源产生空气传播(或外部)噪声。其中,最简单的方法是在发声源(设备)上或附近安装隔音罩、挡板等来中断噪声的传播。

为消除噪声源而进行的设备改进,通常依据每种特定情况而定,因此,只能给出一般性指导原则。许多技术论文将泵配置的修改与实现的降噪程度联系起来。然而,噪声降低取决于许多参数,因此在特定情况下,特定的修改可能有所帮助,也可能没有帮助。另一方面,如果噪声是由泵系统中的共振引起的,则几乎任何合理设想的修改都可以破坏共振,并得到不同程度的改善。

泵应用的一些噪声源修改方法包括:

1. 增加或降低泵转速以避免机械或液体系统的系统共振。

2. 增加液体压力(提高NPSH安全裕量),以避免汽蚀或闪蒸;降低吸程。

3. 平衡转子或旋转零部件。

4. 驱动设备通常是噪声的主要来源,更换/更改驱动设备(如将空-空冷电机改为空-水冷电机)以消除或降低噪声。

5. 校正音频共振,以减少液体传播能量。

6. 修改离心泵壳体叶片,增加叶轮叶片叶尖与泵壳体蜗舌或扩散体叶片之间的间隙。

7. 通过削尖、斜切、V形切(双吸叶轮)、保留盖板切、加孔等方式来修改离心泵叶轮出口侧叶片,或者(双吸叶轮)叶片错开半节距布置。

8. 通过倾斜或加孔的方式修改离心泵壳体蜗舌。

9. 更换不同型号或类型的泵,使其以较低的转速和最少的数量运行。

10. 如果噪声是由于离心泵在低于设计的流量下运行而出现回流的问题,请安装最小流量再循环系统旁路,以增加泵的总流量;如果多台泵并联运行,则以相同的转速和所需的最少数量运行所有泵。

11. 使用较重的轴承润滑剂或增加轴承滚动体的数量。

12. 向离心泵的吸入口注入少量空气,以减少汽蚀噪声。

任何一种声源修正方法所能达到的改善程度,显然取决于每种装置的具体情况,即产生过度噪声的基本原因。例如,在现有装置中,对泵内部零部件进行修改是非常困难的,并且可能会产生不良的副作用,除非泵最初设计或选择不当。

如前所述,往复泵内部噪声的主要来源通常与活塞引起的脉动、活塞机械反应、湍流、障碍物周围分离流动形成的涡流和汽蚀有关。在离心泵中,除了内部回流产生的噪声外,叶轮液流与泵壳体(尤其是蜗舌)的相互作用、叶轮叶片尖端的高流速和压力梯度以及流动分离也会对脉动水平和噪声产生重大影响。如果最初情况严重,对泵的内部进行改造可以改善任何或所有这些情况。大多数泵设计人员都知道这些技术:使用适当的阀门尺寸,避免高流速、避免出现阻塞,保持压力高于被泵送液体的蒸汽压力,对系统进行充分的排气(泵沙龙注),提供适当的脉动控制设备,并在离心机械中保持适当的冲角。

许多参考文献给出了改变泵设计参数如何影响噪声的示例。虽然这些例子很有价值,但人们更感兴趣的是建议的降噪方法,而不是预测其它泵应用中可以实现的降噪程度。

Sudo,Komatsu和Kondo调查了离心泵中由于叶轮出口叶片和接收蜗壳蜗舌叶片之间的干扰而产生的压力脉动(和噪声)。泵的几何形状(见图1)定义了叶轮外径D2和蜗壳蜗舌之间的间隙G。增加G和倾斜比(蜗舌或叶轮叶片的倾斜度)会降低脉动和噪声幅度。一些研究人员建议,蜗舌直径与叶轮外径的比例应高达2:1,以实现最佳运行效果。当蜗舌直径(或间隙)未知时,建议优化叶轮直径选择的经验法则是不要使用大于最大直径 85% 的叶轮。

蜗壳蜗舌和叶轮

为了减少叶轮/泵壳体叶片通过脉动的影响,从而减少噪声。双吸叶轮应具有交错叶片,即,出口叶片尖端应偏转半个节距。这使得双吸叶轮每一半的流量波动产生干扰,从而减少泵出口处的压力脉动。

Florjancic,Schoffler和Zogg报告称,离心泵叶轮叶片和蜗壳蜗舌配置,会影响声压级并改变泵的扬程和效率。

分享到: