( 封面圖:離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時噪音很大是什么原因? )
? ? ? ?機(jī)器噪音來自振動的零件或表面,這些零件或表面在相鄰介質(zhì)中產(chǎn)生壓力波動的聲音。例如,活塞,旋轉(zhuǎn)不平衡振動,管壁振動。那么離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的噪音很大又是什么原因呢?接下來長沙水泵廠小編將帶大家一起分析原因。
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? ? ? ?在離心泵的應(yīng)用中,聯(lián)軸器的正確安裝與否對離心泵運(yùn)行時產(chǎn)生的噪音量有很大的影響關(guān)系,如果離心泵的聯(lián)軸器安裝位置或者方式錯誤,一般情況下會讓離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生高于正常水平兩倍的噪音。假設(shè)泵轉(zhuǎn)速接近或高于臨界轉(zhuǎn)速水平,由于不平衡或軸承,密封件或葉輪的強(qiáng)烈振動而磨損會產(chǎn)生噪音。發(fā)生磨損時,會發(fā)出刺耳的聲音。電動機(jī)風(fēng)扇,軸鍵和連接螺栓都會產(chǎn)生間隙噪音。
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1、流體噪聲源
? ? ?當(dāng)液體運(yùn)動直接引起壓力波動時,噪聲源與流體動力成正比。潛在的水動力源包括湍流,流動分離(渦流狀態(tài)),氣蝕,水錘,閃蒸以及泵和葉輪之間水分離角的相互作用。由于壓力和流量的波動所引起的頻率波動不一定是周期性的,而是很寬的頻率,通常是由管道或泵本身的機(jī)械振動引起的。機(jī)械振動可將噪聲傳播到周圍環(huán)境。
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一般來說,脈沖源中有四種類型的液體泵:
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(1)由泵的葉輪或活塞產(chǎn)生的間斷頻率分量;
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(2)高流量引起的湍流能量大;
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(3)由液體過流時或氣蝕帶來的振動擊起的沖擊噪音;
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(4)當(dāng)液體流過障礙物一側(cè)的分支和管道系統(tǒng)時,由周期性渦旋引起的流場波動可能會在離心泵內(nèi)部產(chǎn)生壓力波動的二階流譜變化。
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? ? ? ?這對于設(shè)計外的流量特別重要。流線上顯示的數(shù)據(jù)是對以下流動過程原理的定位:由于流場中高,低速區(qū)域之間的邊界層相互作用,這些不穩(wěn)定流類型中的大多數(shù)會產(chǎn)生渦流,例如,繞過障礙物的氣流通過死水,或雙向流動造成的。在這種情況下,渦流即產(chǎn)生壓力波動,這導(dǎo)致管道或泵組件產(chǎn)生局部振動。管道系統(tǒng)的聲學(xué)響應(yīng)對渦流擴(kuò)散的頻率和幅度有很大的影響。這項(xiàng)研究表明,當(dāng)系統(tǒng)的共振頻率與產(chǎn)生的噪聲相同或更高時,渦流最強(qiáng)。
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? ? ? ?通常,當(dāng)離心泵的流量小于或大于極佳工作條件的流量時,在泵殼周圍會聽到噪音。這種噪聲的水平和頻率隨泵的不同而變化,取決于當(dāng)時泵產(chǎn)生的揚(yáng)程的類型,所需的NPSH值和可用的NPSH值,以及泵偏離理想狀態(tài)的程度。另外,該噪聲的主要原因也被認(rèn)為是周期性噪聲。
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? ? ? ?在液體流過離心泵之前,液體流必須經(jīng)過不大于入口管區(qū)域中現(xiàn)有壓力的壓力。部分原因是液體進(jìn)入葉輪入口的加速,部分原因是氣流與葉輪入口葉片分離。例如,如果V形流量超過設(shè)計流量并且所連接的葉片角度不正確,則會形成高速低壓渦流。當(dāng)液壓降到蒸發(fā)壓力時,液體和氣體會閃蒸蒸汽。然后,管道中的壓力將上升。隨后的內(nèi)爆會產(chǎn)生噪音,通常稱為空化。葉輪葉片無側(cè)限的氣穴經(jīng)常破裂,這不僅會產(chǎn)生噪音,還會造成嚴(yán)重的傷害(葉片腐蝕)。
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? ? ? ?當(dāng)離心泵產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象,可以在離心泵的泵殼上和進(jìn)水管附近進(jìn)行噪音測量??栈鸬膶拵_擊可以激發(fā)許多頻率。然而,在這種情況下,葉片公共頻率(葉片數(shù)乘以每秒轉(zhuǎn)數(shù))及其倍數(shù)占主導(dǎo)。這種空化噪聲通常會產(chǎn)生非常高的頻率噪聲,稱為“流行音樂”。
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? ? ? ?當(dāng)可用的進(jìn)口NPSH大于泵的要求時,流量小于設(shè)計條件,即使可用的進(jìn)口NPSH大于泵的要求,也會聽到汽蝕聲。根據(jù)弗雷澤(Fraser)的說法,這個頻率非常低,但是噪音非常不規(guī)則。它來自葉輪的入口或出口,或者來自兩個葉輪的回流,當(dāng)離心泵的流量在下降的時候,其實(shí)離心泵的泵殼里會產(chǎn)生回流現(xiàn)象。在再循環(huán)的條件下,葉輪葉片的入口和出口(殼體的導(dǎo)向葉片)的壓力側(cè)被損壞。當(dāng)流量下降時,沖擊噪聲,不規(guī)則噪聲響度的增加以及入口和出口壓力脈動的增加都可以用作回流的證據(jù)。
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? ? ? ?自動電壓調(diào)節(jié)器或流量控制閥會產(chǎn)生與氣流和湍流分離相關(guān)的噪音。該閥在高壓降下運(yùn)行,導(dǎo)致高流量和明顯的湍流。盡管所產(chǎn)生的噪聲頻譜具有較寬的頻帶,但是其特征集中在與頻率相對應(yīng)的斯特勞哈爾數(shù)上,該數(shù)約為0.2。
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燒蝕和閃蒸
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? ? ? ?對于許多液體泵送系統(tǒng),泵或輸送系統(tǒng)中的壓力控制閥通常會產(chǎn)生一定程度的溢料和氣蝕。流量過大將導(dǎo)致更大的流量損失,這將導(dǎo)致更嚴(yán)重的氣蝕。
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? ? ? ?當(dāng)離心泵的吸入管線中有活塞時,即使吸入管線的靜壓可能大于此壓力,活塞也會產(chǎn)生較大的振幅波動,這會因系統(tǒng)的聲學(xué)特性而增加,因此動壓周期性地達(dá)到液體的蒸發(fā)壓力。隨著循環(huán)壓力的增加,氣泡破裂,產(chǎn)生噪音并沖擊系統(tǒng),從而導(dǎo)致腐蝕,進(jìn)而產(chǎn)生噪音。
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? ? ? ?在熱水系統(tǒng)(給水泵系統(tǒng))中,閃蒸尤其容易發(fā)生,在這些系統(tǒng)中,加壓水通過節(jié)流(例如流量控制閥)使壓力降低。這種減壓導(dǎo)致液體突然蒸發(fā)或閃蒸,產(chǎn)生類似于蒸發(fā)的噪音。應(yīng)提供足夠的背壓,以免在節(jié)流后產(chǎn)生毛刺。應(yīng)該對管道的末端進(jìn)行節(jié)流,以將閃光能量分散到更大的空間中。