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水泵噪聲產(chǎn)生原因分析
泵房噪聲主要由水泵運行產(chǎn)生的。水泵運行過程中,一方面,泵殼及驅動水泵的電機向周圍輻射空氣
聲。泵殼輻射的噪聲主要由水泵葉輪葉片引起的,離心泵運轉時,每當葉片的后邊緣經(jīng)過渦殼的舌部或導
向器導葉的前邊緣時,壓力就會發(fā)生變動,而且一直傳到排出管中和泵壁上,并輻射出空氣噪聲,空氣噪
聲衰減較快。另一方面,水泵屬于旋轉運動機器,由于葉輪等旋轉部件的質(zhì)量分布不均勻,其質(zhì)心與轉動
中心存在著偏心距,從而產(chǎn)生擾力, 會激勵水泵振動,以彈性波的形式通過水泵基礎、連接管道及其支/
吊架傳遞至建筑結構,并經(jīng)建筑結構傳遞出去。結構噪聲屬于固體聲,頻率較低,聲波在以鋼筋混凝土的
鋼性建筑結構中隨傳播距離的衰減很小。在高層建筑中,水泵或其它產(chǎn)生振動設備引起的結構噪聲可影響
該建筑的所有樓層,是室內(nèi)噪聲超標的主要噪聲源之一。
泵基座隔振設計
水泵基礎隔振,隔振的基本參數(shù)是隔振體系的質(zhì)量m和質(zhì)量慣性矩J,隔振器的剛度k和阻尼比ξ,隔
振體系的傳遞率。在正式詳細地進行隔振計算之前,隔振體系基本參數(shù)的選擇,可假定隔振體系為單自由
度體系(對一般簡單的隔振工程,如剛性臺座制作合適,隔振器布置合理,也可視為單自由度體系),按
下列步驟進行:
1)根據(jù)實際工程需要,確定振動傳遞率μ,則隔振效率β為
β=1-μ
2)計算水泵的干擾圓頻率:
f0==
式中:n為水泵轉速。
3)由傳遞率μ求出隔振體系的自振頻率ω(rad / s):
μ=
式中:D為隔振體系的阻尼比。
若采取橡膠隔振器,阻尼比可忽略不計,一般為
ω=ωe
4)根據(jù)實際結構情況,假定隔振體系總參振質(zhì)量m(包括機組及臺座等)。
5)按下列公式計算隔振體系的總剛度k
k=mω2
式中 k ——隔振體系總剛度(kN/m);
m——隔振體系總質(zhì)量(t);
6)按下式計算隔振器數(shù)量N:
N
式中 ki——所選用的單個隔振器的剛度(kN)。
7)按下式核算隔振器的總承載能力
Npi≥W+1.5Pd
W=mg
式中pi —— 單個隔振器容許承載力(kN);
W——隔振體系總重量(kN);
m ——隔振體系總質(zhì)量(t);
g——重力加速度(9.81m/s2);
Pd——作用在隔振器上的干擾力(kN)。
8)隔振器的固有頻率計算
f0=
式中:δ為隔振器的壓縮量(mm)。
根據(jù)以上計算結果可準確確定隔振器型號,從而選出匹配的隔振器達到良好的隔振效果。
4、 隔振基座配重的設計
為了安裝和調(diào)整方便,一般均應加隔振臺座(或隔振臺架),如條件允許,可增加隔振臺座的質(zhì)量,
這樣做的目的為:
1 降低了隔振系統(tǒng)重心,增加了穩(wěn)定性,并減少隔振臺座的位移振幅,從而減少了設備因設置隔振基
礎而增加的顫動。
2 相對減少了機組重心偏移的影響,從而使作為支點的各隔振器壓縮量接近(當采用剛度相同的隔振
器時)。
隔振基座配重質(zhì)量m1可根據(jù)下式確定:
m1≥-m
式中[ν ]—— 臺座允許的振動速度和振動位移;
m—— 設備質(zhì)量;
P—— 擾力的合力;
ωe—— 設備擾力圓頻率。
在一般工程中,臺座質(zhì)量可以為1~5倍的機組質(zhì)量,臺座的幾何尺寸要根據(jù)被隔振設備的幾何尺寸、
安裝和操作條件以及是否需要降低體系質(zhì)心等而定,通常采用矩形,有時采用“T”字多角形,需要時也
可采用其他形式。臺座材料一般為鋼筋混凝土或鋼結構。
5、流體管道系統(tǒng)噪聲和振動控制
1) 流體管道系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲原因分析
流體管道系統(tǒng)噪聲主要有調(diào)節(jié)閥噪聲、管道噪聲。調(diào)節(jié)閥的噪聲主要包括閥門部件機械振動引起的噪
聲、空穴作用引起的噪聲以及閥門減壓時發(fā)生的氣體動力性噪聲。一般來說管道噪聲是比較低的,但由于
管網(wǎng)設計和配置不恰當可能發(fā)生強烈噪聲。主要包括:當液體流速較高,管內(nèi)突出物或管道截面突變和有
方向急轉,流體受到約束而產(chǎn)生的湍流噪聲;當管道內(nèi)有障礙物,局部的高速和低壓,在特定的壓力低于
其蒸汽壓,從而產(chǎn)生氣泡,當這些氣泡流經(jīng)障礙物,流速降低而壓力增加,致使氣泡突然破裂產(chǎn)生噪聲即
空穴噪聲、當閥門或水泵突然開啟或管閉,管內(nèi)流速及壓力突然改變,其產(chǎn)生的加速度使變化的壓力傳給
液體,作為壓力波沿管道向前后反射所致水錘聲;由于管道內(nèi)液體的氣化或空氣漏入管內(nèi),在一定程度會
使管內(nèi)液體產(chǎn)生液體振蕩而產(chǎn)生震顫聲。
2) 流體管道系統(tǒng)噪聲振動控制
管道噪聲控制,在發(fā)生液體交變壓力的附近應設置液體消聲器,當液體進入消聲器內(nèi),由于液體的脈
動,從而產(chǎn)生的脈動壓力波在消聲器內(nèi)受到擾動,使脈動壓力波得到緩解,達到管道內(nèi)由于氣流脈動而產(chǎn)
生的振動。
3) 泵房內(nèi)做吸聲處理
由于聲波投射到材料表面上,部分聲能透入材料孔隙內(nèi),使材料的纖維筋絡或顆粒等發(fā)生振動而產(chǎn)生
的摩擦,以及空氣的粘滯性和熱傳導效應使聲能轉化為熱能而損耗。因此在泵站的房間墻壁加裝吸聲處理
可有效的降低房間內(nèi)的混響聲。
假定室內(nèi)吸聲處理前后的房間常數(shù)分別為R1和R2,其相應的吸聲量分別為A1和A2,則處理前后室內(nèi)總
聲壓級的降低量△L為:
△L=10lg≈10lg(單位:dB)
一般采取吸聲處理措施后房間內(nèi)混響噪聲可降低3~8dB(A)。
由于前期選型、系統(tǒng)配置、建筑整體布局合理性等諸多因素,應在技術人員查看現(xiàn)場后,做出專業(yè)分析,合理治理噪音