必須了解的【水泵噪音解決方案】


      首先我們先了解一下水泵系統如何設計才能減振降噪

水泵橡膠接頭
泵房水泵系統減振設計圖

      泵房整套設施產生的噪聲主要為機械噪聲,目前聲學原理上治理噪聲的方法較常使用的是控制噪聲的傳播途徑,主要有隔聲、吸聲、消聲等。隔聲是利用隔聲結構將聲源與受聲點隔開;吸聲是利用吸聲結構或吸聲材料降低噪聲;消聲是利用阻抗、抗性、多孔擴散等原理,降低噪聲量值。
      噪聲控制措施應根據聲學原理,盡量充分利用場地環境和條件。如:

水泵減振用橡膠接頭圖

1,根據泵房環境,將聲源封閉不嚴密的泵房進行隔音處理,將泵房產生噪聲的房間采取吸聲/隔聲處理,門窗也要做隔音處理等。


 

2,控制機器設備和設備零件產生的噪聲。新建泵房水泵基礎宜采用重量大的,防止振動產生噪聲。并且應該配備橡膠隔離墊隔離,以減少振動噪聲;每個泵單元設置單獨的基礎以防止共振。在水泵吸力和水壓管道中盡可能使用柔性橡膠接頭。定期檢修,發生問題如盤根漏水、設備零件松動,設備零件磨損嚴重、機械振動等應及時維修,從而減少噪聲。


 

3.由于泵的制造商和類型不同,工作原理和結構也不同,因此現場調查和分析噪聲源對泵房隔音降噪方案的設計和材料的選擇非常重要。

      伴隨著社會經濟發展的發展趨勢和發展,高層建筑和商業建筑早已變成城市建筑的行為主體,二次供水客戶日漸增加。這種工程建筑別墅地下室的絕大多數機器設備間都配有二次供水污水處理廠,以處理供電難題。當水泵運轉時,會引起附近的地面振動,并以波的形式傳播到周圍結構中,造成不同程度的環境振動危害。

1.水泵系統振動產生的危害

      (一).泵閥、管道系統和儀器失效引起的振動,會對泵閥、管道系統和儀器造成結構損壞。

      (二).噪聲泵在建筑結構中的作而產生的振動,通常傳送到基礎、樓板、墻體或鄰近結構,造成結構振動,并沿建筑結構以彈性波形的形式沿建筑結構傳送到其他房間,使鄰近空氣振動并向周圍地區輻射聲波,常常造成建筑結構內各樓層的嚴重振動和噪聲。

      (三).研究表明噪聲對人體的危害,長期承受振動和噪聲影響會引起注意力不集中、頭暈、臉色蒼白及惡心嘔吐,某些振動級別和頻率還可能對人體臟器造成永久性損害。

2.結構特點及減振降噪原理

      泵機組振動系統由振源、傳動路線和受體三部分組成。泵站的振動源是水泵設備,水泵設備通過使用橡膠接頭(橡膠軟接頭)、橡膠隔振器、水泵軟接頭(柔性橡膠接頭)、風機軟接頭和彈簧吊架-減震器來實現減振效果。目前水泵軟連接的阻尼效果最好。
      華威牌經緯線可取撓橡膠接頭,使用天然橡膠、氯丁復合橡膠,可以過水、蒸汽、弱酸堿等介質,杜絕球體冒汗現象,使用壽命延長,產品生命周期為5—10年。橡膠原材料、輔料均為國內外知名品牌,球體無異味,耐老化程度是工程橡膠接頭球體的5倍。使用先進的自動成型機成型,纏繞為實心纏繞法,耐高壓,試驗壓力達50公斤,抗橫向拉力是手工成型的3倍。DN600橡膠接頭利用了橡膠的彈性、耐候性、高氣密性、耐化學腐蝕和耐輻射性等特點,采用高強度、冷熱穩定性強的聚酯簾子布斜交與之復合后,經過高壓、球體采用日本進口高精度模具硫化而成,橡膠表面細膩,光滑,品質看得見。內徑標準化,例如:DN200內徑為200MM,無懼對方安裝大口徑配對法蘭。覆蓋于化工、建筑、給水、排水、石油、食品、機械、冷凍、衛生、水暖、消防、環保、海岸、電力等基礎工程,特別適用于震動較大、冷熱變化頻繁的管道。電機運行產生的噪聲和氣體/液體在運輸過程中產生的氣動噪聲稱為空氣噪聲,其峰值主要集中在100~450hz的低頻段。該聲源在泵房正常運行時屬于穩態噪聲。管道噪聲是管道內水流產生的噪聲。另外,水泵的氣蝕現象及停泵水錘現象也能夠產生瞬時噪聲。給水管道產生的噪聲受流量和壓力的影響。噪聲對周圍環境的污染。


       電機產生的低頻振動沿建筑結構傳遞,電機產生的低頻振動沿建筑結構傳遞。震動傳遞最高可達30層。此類噪聲級峰值主要集中在低倍頻帶,大約在100-450Hz的范圍內。所以需要針對低頻震動對水泵及管路進行減震隔聲技術設計,采取減震隔聲處理。從我們的實踐得出,針對此類低頻震動需要以多級隔振技術設計來隔斷不同頻率的震動傳遞。從而實現減震降噪的目標。

       絕大多數機電產品運行過程中都會產生噪音,這是正常的附加產物,但是噪音也有合理的限定范圍,任何超出范圍的噪音歸根結底都會是這兩個原因,一個是設備制造不合格,噪音超標,二是設備運行不正常。水泵也不例外,本篇內容主要介紹水泵運行過程中噪音異常的問題排查和處理方法。讓您遇到問題時,胸有成竹,當然還需要結合實際工況,多多實踐。
水泵噪音來源的幾個主要方面:
1、泵頭噪音
     泵頭運轉過程中,葉輪與泵殼之間的水摩擦聲是正常噪音,并且此噪音會隨泵的流量揚程參數變大而加大。
     但泵頭部位有可能出現異常噪音:

2、摩擦原因
     若水泵正常運行時,泵頭有尖銳金屬摩擦聲,水泵斷電后,移除電機風扇罩,手動盤車,出現某特定角度阻力變大,伴隨摩擦噪音,其余角度阻力正常,且無噪音。
     可判斷為泵體內有硬摩擦
     摩擦原因一般為以下兩種情況:
     1. 異物進入,可能是運行過程中,由水泵吸入口進入管道焊渣或鐵屑,也可能是施工過程中,由水泵出口調入螺母墊片類物體。處理方法需要打開水泵清除異物。
     2.水泵葉輪安裝不良,這種情況多出于第一次起泵或泵頭拆裝維護之后,需要開啟泵頭后,重新安裝定位。
     兩種故障無論哪種,都需視磨損情況看是否需要更換部件。

3.汽蝕原因
      若水泵正常運行時,泵頭有噼里啪啦爆豆的聲音,可使泵入口閥門全開狀態下,嘗試調節泵出口閥門,閥門開大則聲音變大,閥門關小則聲音變小,關到某特定角度或全關后,異常噪音消失,則可判斷為水泵汽蝕。
      汽蝕原因有很多種:
      1.系統設計問題,多出現在第一次啟泵調試時,主要與入口水溫,入口壓力兩個因素有關,降低水溫或提升水泵入口壓力都可解決此異常,或更換汽蝕余量低的水泵也可解決。
      2.水泵入口過濾器堵塞,多見為長期運行正常,對水泵閥門等未作調節,突然發現此異常,應是系統長期運行,水泵入口過濾器積累雜質,導致堵塞,打開并清洗過濾器可解決此異常。
      3.運行流量偏大,水泵的汽蝕余量會隨流量增加而增加,若水泵在設計工況點運行時,汽蝕余量尚可滿足,工況點右移時,汽蝕余量上升,系統無法滿足,也會出現汽蝕,可使用各種儀表確定水泵工況點,關小水泵出口閥門,恢復至設計工況點。
 
4.電機噪音
      電機運轉噪音通常是電機散熱風扇的氣流噪音,此噪音遠大于電機轉子軸承摩擦噪音。
      但電機部位也有可能出現異常噪音:
      1)散熱風扇與風扇罩可能出現摩擦,若移除風扇罩后噪音消失,則判定為此異常,檢查并調整風扇葉或風扇罩,可解決此異常。
      2)電機轉子軸承出現故障,若移除風扇罩,單獨對電機盤車,全角度阻力異常,則可判定為軸承故障。多有兩種可能,一是因進水導致軸承生銹,二是因電機生熱異常,軸承油脂,需要更換電機軸承才可解決此異響。
 
5.變頻器與電功率不協噪音
      此噪音表現為電機主體部位尖銳嘯叫,電源回路必有變頻器參與,噪音出現原因為變頻器載波頻率(開關頻率)與電機不兼容,并非電機或變頻器的質量問題。
      若現場調整電路,或更換變頻器,或改為直接啟動/星角接啟動后,噪音消失。則可判定為此類噪音。
      可嘗試查閱變頻器手冊,調整變頻器設置中的載波頻率(開關頻率),調整后可降低或消除噪音。
 
6.聯軸節運轉噪音
      帶有彈性聯軸節的水泵,若運轉過程中,聯軸節部位發出周期性異響,并伴隨肉眼可見的橡膠粉末脫落,則可判定為聯軸節噪音,多數是因為泵軸與電機軸對中不良產生,需要停機后重新調整軸對中。
      水泵運行問題大多都會以噪音異常表現出來,根據噪音特點,準確而有效地找到問題原因,可以更快的完成水泵檢修,節省時間。

 
7.一些系統下,水泵做功不足,可通過流量計、壓力表、電流表等部件觀測到水泵做功不足,實際運行無法達到設計參數,出現這一狀況,通常有如下可能:
1、 水泵反轉
      此問題只會發生在三相電機上,對于單相電機不存在反轉的可能??筛鶕脴俗R,檢查電機風扇葉轉向情況,若確實反轉,可調整電機電源線任意兩相相序,這里需要注意,配有變頻器的電機只能調整變頻器與電機之間的線序,變頻器的電源線序不會影響電機轉向。
2、水泵汽蝕
     水泵汽蝕會導致性能曲線衰減,工況點偏移,流量揚程都無法達到預設。不過汽蝕問題更容易被噪音異常所發現,所以問題原因和處理方法在噪音篇中已做說明,這里不再贅述。
3、泵體內有氣
     泵體內有氣未排凈,剩余氣體在壓縮后,以高壓狀態停留在泵體頂端,影響流道,損失水泵性能,可通過打開泵體排氣閥,觀測是否有氣體排出來檢查此問題,徹底排凈氣體后,開啟水泵,故障消失。

8、水泵閥門開度不正確
      若水泵進出口的閥門開度不合適,或者入口過濾器堵塞嚴重,則水泵運行工況點會發生偏移,判斷此異常,需依靠系統上安裝位置正確的流量計、壓力表,可用實際工況點比對水泵曲線及設計工況點,調整閥門開度使雙工況點重合。
      若系統未安裝流量計、壓力表,或安裝表位不對則需要使用電機電流來估算水泵運行工況??赏ㄟ^控制柜的電流表,或使用掐表測量電機電流?;陔姍C效率、功率因數計算軸功率,比對水泵曲線圖中的軸功率曲線,判定工況點,作為調整閥門的依據。

9、水泵運行頻率不足
     通過變頻器控制的水泵,不論是有傳感器接入的自控方式,還是手動調速的方式,若設置不當,水泵運行轉速過低,則可能出現無法滿足系統需求的情況,此時需檢查變頻器頻率,適當升頻,通過上述的儀表觀測或電流-軸功率估算評估來確定水泵運行狀態。

除了設計原因沒有加裝減振系統如橡膠接頭,減震墊或以上幾點都無法解決水泵出力不足的問題,那么問題原因可能出現在泵體內部,例如葉輪尺寸不對、葉輪汽蝕損傷嚴重、口環磨損嚴重等等,需要水泵專業人員開泵檢查。
 

華威股份
www.sethwalkerpoetry.com
400-077-8988