( 封面圖:離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音很大是什么原因? )
? ? ? ?機(jī)器噪音來(lái)自振動(dòng)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(dòng)的聲音。例如,活塞,旋轉(zhuǎn)不平衡振動(dòng),管壁振動(dòng)。那么離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音很大又是什么原因呢?接下來(lái)長(zhǎng)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(duì)離心泵運(yùn)行時(shí)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(cuò)誤,一般情況下會(huì)讓離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(dòng)而磨損會(huì)產(chǎn)生噪音。發(fā)生磨損時(shí),會(huì)發(fā)出刺耳的聲音。電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇,軸鍵和連接螺栓都會(huì)產(chǎn)生間隙噪音。
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1、流體噪聲源
? ? ?當(dāng)液體運(yùn)動(dòng)直接引起壓力波動(dòng)時(shí),噪聲源與流體動(dòng)力成正比。潛在的水動(dòng)力源包括湍流,流動(dòng)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(dòng)所引起的頻率波動(dòng)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(dòng)引起的。機(jī)械振動(dòng)可將噪聲傳播到周圍環(huán)境。
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一般來(lái)說(shuō),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(guò)流時(shí)或氣蝕帶來(lái)的振動(dòng)擊起的沖擊噪音;
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(4)當(dāng)液體流過(guò)障礙物一側(cè)的分支和管道系統(tǒng)時(shí),由周期性渦旋引起的流場(chǎng)波動(dòng)可能會(huì)在離心泵內(nèi)部產(chǎn)生壓力波動(dòng)的二階流譜變化。
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? ? ? ?這對(duì)于設(shè)計(jì)外的流量特別重要。流線上顯示的數(shù)據(jù)是對(duì)以下流動(dòng)過(guò)程原理的定位:由于流場(chǎng)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(huì)產(chǎn)生渦流,例如,繞過(guò)障礙物的氣流通過(guò)死水,或雙向流動(dòng)造成的。在這種情況下,渦流即產(chǎn)生壓力波動(dòng),這導(dǎo)致管道或泵組件產(chǎn)生局部振動(dòng)。管道系統(tǒng)的聲學(xué)響應(yīng)對(duì)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(shí),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(shí),在泵殼周圍會(huì)聽(tīng)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(shí)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(guò)離心泵之前,液體流必須經(jīng)過(guò)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(guò)設(shè)計(jì)流量并且所連接的葉片角度不正確,則會(huì)形成高速低壓渦流。當(dāng)液壓降到蒸發(fā)壓力時(shí),液體和氣體會(huì)閃蒸蒸汽。然后,管道中的壓力將上升。隨后的內(nèi)爆會(huì)產(chǎn)生噪音,通常稱為空化。葉輪葉片無(wú)側(cè)限的氣穴經(jīng)常破裂,這不僅會(huì)產(chǎn)生噪音,還會(huì)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(cè)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(huì)產(chǎn)生非常高的頻率噪聲,稱為“流行音樂(lè)”。
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? ? ? ?當(dāng)可用的進(jìn)口NPSH大于泵的要求時(shí),流量小于設(shè)計(jì)條件,即使可用的進(jìn)口NPSH大于泵的要求,也會(huì)聽(tīng)到汽蝕聲。根據(jù)弗雷澤(Fraser)的說(shuō)法,這個(gè)頻率非常低,但是噪音非常不規(guī)則。它來(lái)自葉輪的入口或出口,或者來(lái)自兩個(gè)葉輪的回流,當(dāng)離心泵的流量在下降的時(shí)候,其實(shí)離心泵的泵殼里會(huì)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(shí),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(dòng)的增加都可以用作回流的證據(jù)。
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? ? ? ?自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器或流量控制閥會(huì)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(duì)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(duì)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(huì)產(chǎn)生一定程度的溢料和氣蝕。流量過(guò)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(shí),即使吸入管線的靜壓可能大于此壓力,活塞也會(huì)產(chǎn)生較大的振幅波動(dòng),這會(huì)因系統(tǒng)的聲學(xué)特性而增加,因此動(dòng)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(guò)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(duì)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。