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水泵噪声治理 水泵噪声处理 水泵房噪声控制

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声音的本质就是气体、液体及固体等介质的质点振动 产生(可简单理解为振动产生)。由于水泵在运行时的振动穿透承重支座再以弹性波的形式沿建 筑结构传到所有与机房毗邻的房间中去,并以空气噪声的形式被人们所感受。常规的在机房内部 做吸声隔音等处理措施,是无法改善水泵噪声的影响。因此要改善室内的声环境质量,必须尽量 减弱水泵主机的振动往外传递来消除它们之间的钢性连接实现……经我司工程组人员现场勘察分析得知影响楼上业主的噪声是由固体振动产生主要有以下几个方面;

1 、水池入水管与大楼主体结构的墙体、楼板实现了钢性连接;

2、两个水池之间的连 通大水管与大楼主体结构的地板、墙体实现了钢性连接;

3、水泵直接与大楼主体结 构的地面实现了钢性连接;

4、水泵入水端、出水端的挠性连接管隔振性差;

5、水泵出水管与大楼主体结构的墙体、楼板实现了钢性连接;

隔振可以有效地减弱振动的传递与固体声的传播。主要声源设备的振动通过与其直接接触的刚性固体(如基础、楼板、墙壁等)进行传播,尔后通过空气辐射出的声音是固体声(图11)。振动在固体中传输的能量损失很小,因而危害程度高、影响范围大。尤其是装在楼上厂房里的运转设备,其噪声与振动不仅干扰

图11 车间固体噪声的干扰

本车间,特别会影响到楼下及相邻房间。在运转设备基座与基础之间加装弹性支座(钢弹簧、橡胶垫等),将原来设备与基础间的刚性联接变为弹性联接(图12),依靠其对冲击力的缓冲作用与支座本身的阻尼,可以减弱振动能量的传递,达到隔振的目的。隔振适用于产生较强振动或冲击的设备,如锻锤、振捣台、冲床、球磨机、风机、空压机、水泵等。

图12 隔振类型

a-积极隔振;b-消极隔振

隔振的类型有三种。(1)积极隔振。是直接减弱从振源传递到基础的振动(图12,a)。(2)消极隔振。减弱从基础传递到怕振的人、机器、仪表等的振动(图12,b)。

式中T与η分别为隔振系统的振动传递比与隔振效率。隔振器为安装在机器设备与基础之间的弹性支座。

振动传递比或隔振效率根据环境振动与噪声标准的要求,估算或实测得到的需隔振设备(地点)的振动水平,机器设备的型号、规格等具体情况确定。

式中f为机器设备的扰动频率,Hz,一般取设备的最低扰动频率(如风机类为轴的每秒转数);f0为隔振系统的固有频率,Hz。f/f0为频率比,其值宜在2.5~5的范围,绝不能接近于1,否则将会形成共振,对环境造成更大影响,并损坏设备。式(15)由简单隔振系统(无阻尼、单向自由振动系统)导出,可适用于一般工程设计的近似计算。

在建立机器设备的隔振系统时,通常先在设备的原机座下附加一质量块,在质量块下方再安装隔振器(图13)。特别是当设备与驱动电机不能组成一个单元时,可用质量块作为公共机座。质量块一般用钢筋混凝土制成。作用是增加系统的质量,降低固有频率,提高隔振效果。并可以使系统的重心降低,增加稳定性。通常质量块是设备重量的3~5倍。

图13 隔振系统装置例

f0=5(d/δ)1/2                              (16)

式中d为动态系数(隔振元件的动、静刚度之比),钢弹簧类理想弹性材料取1.0;非理想弹性材料如橡胶类可取2.0~2.8。δ为隔振元件在设备总重量下的静态压缩量,cm。确定δ时,还须考虑设备的稳定性及操作的方便等要求。

(3)确定隔振元件的荷载、型号、规格与数量。隔振元件承受的荷载应根据设备的总重量、动态力影响及安装时的过载等具体情况确定。设计时,根据隔振系统的固有频率、频率比及静态压缩量、恰当的支点数目(一般为4~6个)、隔振元件的荷载、设备的具体工作条件(如温度、湿度、油污等状况)等选购或设计合适的隔振元件及数量。

△LP≈△LV≈-20lgT              (17)

式中△LP为隔振前后楼下房间内声压级的改变量,dB;△LV,为隔振前后楼板振动速度级(见振动测量)的改变量,dB。

对于多向隔振或隔振效率需非常高或冲击与周期性振动联合产生强迫运动的隔振均需进行周密的计算。

隔振器为阻断或削弱设备与基础间等的振动的传递而采用的弹性支撑(或连接)元件(图14)。设计

图14 常用隔振器类型

a-弹簧隔振器;b-弹簧与橡胶组合;

c-橡胶隔振器;d-肋形橡胶垫;e-平扳橡胶垫

或选用的隔振器需具有下述功能:(1)产生弹性变形,提供所需的隔振能力,具有满足使用条件的隔声特性(如固有频率、静态压缩量、动静刚度的关系、阻尼等);(2)承受规定的荷载;(3)适应一定的工作环境(温度、湿度、腐蚀性流体等),满足对隔振器重量与体积的要求。

按照制做材料,隔振器基本可以分为五类:(1)钢弹簧隔振器。主要优点是静态压缩量大。固有频率低,低频隔振效果好;承载能力大;耐温、耐水、耐油等的侵蚀,不会老化或蠕变,隔振性能可靠;应用范围很广。主要缺点是金属本身阻尼小,设计或使用不当易发生共振,易沿钢丝传递高频振动与发生摇摆运动。为克服上述缺点,采取附加阻尼措施。如使用弹簧一橡胶复合减振器,或将弹簧浸没在油罐里,或在底部与顶部垫入高阻尼橡胶及毛毡等材料。(2)橡胶类隔振器及隔振垫(图14)。主要优点是隔振(在高频时)效果良好,阻尼大,即使在共振时也不致造成过大振动;稳定性好,不易晃动,厚度小且安装方便;价格低廉;可制作各种形状与不同刚度、剪切成不同尺寸的隔振器与垫,隔振垫还可重叠使用,以增大荷载量。与钢弹簧相比较其主要缺点是固有频率较高,荷载能力较小,温度适用范围较小(为-5~50℃),在重载下会有较大蠕变(在高温下),不耐油污、臭氧等侵蚀,易老化。橡胶类隔振器及隔振垫适用于中小型及室内机器设备与仪器的隔振。(3)玻璃纤维板。主要优点是隔振效果良好、施工安装方便、价廉易得、防火耐腐蚀等。但受潮时,隔振效果会受影响。主要用于负载不大的设备减振。(4)软连接管。有橡胶软接头、帆布软接管、金属软管等,用于阻断或削弱沿管路传递的振动(图13)。(5)隔振沟。在振动传播的路径上挖沟,以隔断振动的传播。为兼顾隔振需要与施工方便,沟深可取波长的1/4~3/4,沟宽取波长的1/20,一般取10cm。沟内以不填材料为佳,必要时填些松散的锯末,膨胀珍珠岩等。其他还有可做为隔振器的材料有矿渣棉毡、工业毛毡、软木等。

阻尼减振

在金属部件(主要是薄的金属板壳)表面紧贴或喷涂一层高阻尼材料,以抑制金属部件的振动强度,并将振动的能量转化为热能的技术措施。

阻尼减振被广泛应用于机器防护壁、输气管道、隔声罩、飞机壳体等的减振降噪。

金属板壳振动时,所贴(涂)阻尼材料内部分子也不断发生相对位移,因其内摩擦阻力很大,使振动能大为损耗,转化为热能,同时阻尼层的刚劲抑制了金属板的弯曲振动,因而起到减振降噪的作用(图15)。

图15 阻尼减振涂层示意图

a-自由阻尼层;b-约束阻尼层

阻尼层与金属板的结合常用两种方法。(1)自由阻尼层。将阻尼层粘涂在金属板的一面或两面(图15),这种方法工艺简单、费用较低。(2)约束阻尼层。在上述自由阻尼层的外面覆盖一层金属薄片,以增加抑制振动的能力。此法减振效果好,但成本较高。

常用阻尼材料有沥青、软橡胶及用多种高分子材料配合组成的阻尼浆。阻尼浆主要由基料、填料、溶剂三部分组成。基料是其中起阻尼作用的主要材料。如沥青、橡胶、树脂等;填料是帮助增加阻尼、减少基料用量以降低成本的材料。如膨胀珍珠岩、软石粉、石棉纤维等;溶剂是溶解基料、防止干裂的辅助材料。如矿物油、植物油等。一般认为损耗因数至少在10-2数量级,并可与金属紧密粘附的材料方可作为减振阻尼材料使用。为了使用方便,亦有制成阻尼片者,可直接粘贴于金属板壳上。