降低冷卻塔水泵噪音的技巧-廠家介紹,冷卻塔水泵選型

水泵的噪音問題并不少見。我們已經(jīng)與冷卻塔制造商和水利學(xué)會的其他離心泵設(shè)計者/制造商成員討論了這一現(xiàn)象。所有人都同意這種現(xiàn)象通常與冷卻塔應(yīng)用有關(guān)。平均每年我們都會看到一兩個這樣的案例。在這一點上，已經(jīng)提出了幾種理論來解釋類空化噪聲，但沒有一種得到證實。

一、冷卻塔泵噪聲事實：

(1) 所經(jīng)歷的噪聲即使不完全相同，也與經(jīng)典的氣蝕現(xiàn)象（聽起來像大理石抽水）非常相似。

（2）這種現(xiàn)象可能發(fā)生在強制通風(fēng)或引風(fēng)冷卻塔中。

(3)由此產(chǎn)生的噪音往往在負壓系統(tǒng)中更為普遍，但在正壓系統(tǒng)中也會出現(xiàn)。

(4) 在泵吸入口引入少量空氣通?？梢詼p少或消除氣蝕噪聲。

（5）第4項引入的夾帶空氣對泵的預(yù)期壽命影響不大。

(6) 如此少量的夾帶空氣對塔系統(tǒng)的其他部件幾乎沒有不利影響；但是，必須分析每個系統(tǒng)可能產(chǎn)生的不利影響。

(7) 與經(jīng)典的氣蝕不同，將泵的排放量節(jié)流到較低的容量通常對噪音水平幾乎沒有影響。

二、排查冷卻塔水泵噪音的原因

為了確定噪音的可能原因，我們多次走訪遇到此類問題的現(xiàn)場。通常會進行詳細的現(xiàn)場檢查，并記錄噪聲頻譜以供實驗室分析。隨后的分析揭示了以下內(nèi)容：

沒有發(fā)現(xiàn)明顯的頻率。

測量中的主要噪聲是寬帶噪聲，出現(xiàn)在 300Hz 以上。

有兩種產(chǎn)生泵噪音的機制：流體和機械。這兩個來源都會產(chǎn)生聲壓波動，這些波動可以作為可聞噪聲傳播。

對于離心泵，機械噪音通常是由組件不平衡（葉輪和/或聯(lián)軸器）、聯(lián)軸器未對準(zhǔn)、摩擦組件或底板和/或電機安裝不當(dāng)引起的。這些機構(gòu)產(chǎn)生等于轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)速的倍數(shù) (1,2,3) 的不同頻率。由于噪聲頻譜沒有顯示不同的頻率，我們得出結(jié)論，噪聲不是機械產(chǎn)生的。

產(chǎn)生噪音的第二個機制是液體進入泵的速度。液體噪聲直接由水的運動產(chǎn)生，具有流體動力學(xué)特性。湍流、流動分離（渦流）、氣蝕、水錘、閃蒸和葉輪-蝸殼分水角相互作用是流體動力噪聲源的示例。

由空化、閃蒸和水錘引起的間歇性寬帶噪聲組成的沖擊噪聲

渦流形成引起的周期性Flow-induced脈動

離散頻率，上面第1項，可以排除噪音問題的原因。如前所述，沒有發(fā)現(xiàn)不同的頻率，例如葉片通過頻率和/或其倍數(shù)。如果葉輪和蝸殼分水角之間存在相互作用，就會發(fā)生這種情況。

第 2、3 和 4 項通常被識別為寬帶噪聲，并且出現(xiàn)在我們的噪聲頻譜中識別的 300 Hz 及以上的頻率范圍內(nèi)。因此，我們認為噪聲是由這些流體源中的一種或多種產(chǎn)生的。

觀察到的泵噪聲是氣蝕現(xiàn)象。當(dāng)局部靜壓低于被泵送液體的蒸氣壓時，泵氣蝕是由于蒸氣泡的形成引起的。要評估泵是否存在經(jīng)典氣蝕（NPSHR 大于 NPSHA），請關(guān)閉排放閥，從而將泵推回到關(guān)閉曲線上。如果噪音是由經(jīng)典氣蝕引起的，則噪音應(yīng)該會顯著降低，因為較低的泵流量需要較低的 NPSHR。如果噪音持續(xù)存在，則可能是空氣滯留。

有據(jù)可查的事實是，高度曝氣的冷卻塔水可能含有多達 4-6% 的過量空氣。這種過量的空氣加劇了泵送裝置產(chǎn)生噪音的可能性。冷卻塔中吸收的過量空氣在流經(jīng)管道時從溶液中排出并變成夾帶空氣。抽吸速度通常高到足以讓空氣通過。然而，空氣有時會聚集在吸管的某個區(qū)域并導(dǎo)致堵塞。當(dāng)液體通過這個減小的區(qū)域時，它的速度會增加，從而形成一個壓力減小的區(qū)域。在分壓下降的這一點上，發(fā)生水汽化，由此產(chǎn)生的氣泡進入泵葉輪，在那里它們破裂并產(chǎn)生“氣蝕”。

三、減少過大噪聲的幾種噪聲控制技術(shù)：

（1）增加或降低泵速以避免機械或液體系統(tǒng)的系統(tǒng)共振

(2) 增加液體壓力（NPSHA 等）以避免氣蝕或閃蒸；減少吸程。這可能包括升高塔、降低泵或拉直吸入管道（見下文）以減少摩擦損失

(3) 修改泵，使葉輪直徑與外殼分水角一致（舌片）或擴壓器葉片間隙增大

（4）向離心泵的吸入口注入少量空氣，以減少水蒸氣在泵葉輪中再凝結(jié)的影響提供減震墊，從而降低氣蝕噪聲< /p>

(5) 通常可以在現(xiàn)場以最少的費用快速輕松地注入少量空氣。少量夾帶的空氣通常不會導(dǎo)致冷卻塔/冷凝器回路出現(xiàn)問題。因此，Bu0026G 認為這種替代方案是可取的，并建議將其應(yīng)用為一些現(xiàn)場問題的解決方案，或者至少作為一種分析工具。

四、冷卻塔泵噪聲的其他影響因素

除了上述降低或消除噪聲的技術(shù)外，我們還必須注意另外兩個可能加重的因素噪音問題：托盤中的液體渦流，這是夾帶空氣的最常見來源，以及吸入管道布置本身。

(1) 托盤中液體的渦流

渦流引起的夾帶空氣量取決于幾個變量，特別是渦流的大小和泵的浸入程度吸水管水位低于鍋水位。消除托盤中渦流的最常用方法是包括擋板組件以消除渦流形成。將鍋內(nèi)的液面提高到足夠的深度也可以解決這個問題。

（2）吸氣管

結(jié)合渦流現(xiàn)象，或者其本身，水泵吸水管布置不當(dāng)可能是造成水泵噪聲的重要原因。

吸入管道尺寸過小造成的摩擦損失會導(dǎo)致進入泵的流體速度增加。使用比泵吸嘴大一到兩倍的管道可以減少管道摩擦。吸入管線速度不應(yīng)超過 10 英尺/秒。實際上應(yīng)該設(shè)計為 5 英尺/秒。抽吸集管的設(shè)計最大速度應(yīng)為 3 英尺/秒。

(3) 冷卻塔泵安裝不當(dāng)

如果安裝不當(dāng)，用于從較大吸入管下降到泵法蘭的同心異徑管也可能是罪魁禍?zhǔn)?。在本文前面討論的一個有問題的設(shè)施中，減速機是倒置安裝的，底部是平的。如果泵流體中含有空氣（或蒸汽），就像在這種情況下，空氣可能會被困在現(xiàn)在“頂部”的減速器的傾斜區(qū)域中。至少，這會阻塞流動路徑，導(dǎo)致更高的速度，從而導(dǎo)致局部汽化。如果進入葉輪，滯留的空氣會導(dǎo)致瞬間堵塞，甚至可能導(dǎo)致軸斷裂。

泵吸入法蘭上使用的彎頭雖然方便，但當(dāng)彎頭沿泵軸的軸線時，會導(dǎo)致液體不均勻地流入葉輪。如果彎頭是短半徑設(shè)計，您可能會有足夠的湍流產(chǎn)生夾帶，這會加劇噪音問題。添加第二個彎頭只會增加問題，尤其是在與第一個彎頭成直角的情況下。許多技術(shù)出版物以及液壓協(xié)會本身都指出，在泵吸入法蘭之前應(yīng)提供至少五倍管道直徑的直管段，以允許順暢、無障礙地流向葉輪。

系統(tǒng)過濾器需要在塔泵的排放側(cè)，而不是吸入側(cè)。在另一個項目中，籃式過濾器直接放置在大型 HSC 泵的吸入法蘭前面，導(dǎo)致意外的高壓降。事實證明，這是該裝置中泵性能不佳以及泵噪音水平高的原因之一。

V.降低冷卻塔泵噪音的結(jié)論

必須了解，每個工作現(xiàn)場都有其特定的操作要求，因此，沒有單一的解決噪音問題的方法。液壓學(xué)會正在考慮采用 HI 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建議，以便在可用的 NPSH 和泵制造商公布的 NPSH 要求之間留出足夠的安全余量。安全余量至少是所需汽蝕余量的 1.7 倍或所需汽蝕余量加 5 英尺，以較大者為準(zhǔn)。

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