水泵隔振设计应注意的几个问题
离心水泵靠叶轮的高速旋转来转换和传递能量,在高速旋转时,产生的振动、噪音将通过基座和管道向建筑其他部位传递。为了保证系统设备的正常运行,以及避免对建筑和人员造成影响,水泵安装设计时,必须进行有效的隔振和减振。一般可以从以下三个方面来消除和降低振动、噪音的影响。
一 消除通过基座向建筑其他部位传递
通过给水泵基座设置隔振器,是降低设备振动向外传递的有效方式之一。
控制振动传递的参数为振动传递率T,如忽略系统阻尼作用,则
T=|1/[1-(f/f0)2]|
f为振动设备的扰动频率(Hz),f=n/60,n为振动设备的转速(r/min);
f0为隔振器的固有频率(Hz)。
隔振器降低毗邻房间内噪音量NR=12.5lg(1/T)
弹簧隔振器的固有频率较低,一般为2Hz~5Hz,橡胶隔振器的固有频率较高,一般为5Hz~10Hz,橡胶隔震垫(单层)的固有频率较橡胶隔振器一般更高一些。
各类建筑所需的振动传递比T的建议值详下表:
|
常用隔振器的振动传递率T详下表:
隔振器类型 |
转速n(r/min) |
隔振器的固有频率f0(Hz) |
T |
NR |
弹簧隔振器 |
1450 |
2 |
0.007 |
26 |
5 |
0.05 |
16 |
||
2900 |
2 |
0.002 |
33 |
|
5 |
0.01 |
25 |
||
橡胶隔振器 |
1450 |
5 |
0.05 |
16 |
10 |
0.20 |
21 |
||
2900 |
5 |
0.01 |
25 |
|
10 |
0.05 |
16 |
隔振器参数是产品固有的,与生产工艺,材料性质等相关,因此,在水泵隔振设计时,应对隔振器的相关参数予以明确,特别是对隔振,隔声要求较高的部位,应仔细核算。
二 消除通过刚性连接管道向建筑其他部位传递
通过设置柔性联结接头,是消除通过刚性管道传递振动和噪音的主要方法。目前,可曲挠橡胶软接头和金属软管是常用材料。
可曲挠橡胶软接头是由织物或其他材料增强的橡胶件与活接头或金属法兰等元件组成,用于管道系统的减震隔振、降低噪音和位移补偿,又称“避震喉”、“挠性接头”、“橡胶软接头”。可曲挠橡胶软接头不可替代管道温差补偿器。
金属软管是由波纹管和管接头构成或由波纹管、管接头、网套、焊环等辅助件构成的管件,又称“金属波纹管”、“波纹金属软管”。用于管道补偿位移和安装偏差、吸收振动、隔震及降低噪音。但不可替代管道温差补偿器。
金属软管和可曲挠橡胶接头,在变形环境上有所不同。其均适用横(径)向变形,角向变形,不适用于扭转变形,但是可曲挠橡胶接头可适用于轴向变形,而金属软管不适用于轴向变形。
金属软管允许的最大工作压力P0(MPa)应按照下式进行计算:
P0=k2×Ps
k2为软管的温度修正系数(与材料和部位相关),Ps为设计压力(MPa)。
计算时,k2应按照波纹管、网套和接头的温度修正系数分别确定后取其最小值。
安装软连接的管道需配置管道固定支架,固定支架可单独设置或配合管系统设置。配合管系统设置的固定支架距离软连接不宜超过5m。
立式水泵管道支架及软连接可参照如下图示。
卧式水泵管道支架及软连接可参照如下图示。
水泵安装及连接方式不正确,对振动和噪音将不能产生有效的隔离、消除,并会对软连接造成破坏。
三 其他
充分合理选择水泵房位置,可以从源头上避免振动和噪音对建筑其他部位产生影响。生泵房不应毗邻居住用房或在其上层或下层,更不应毗邻对室内噪音振动控制有严格要求的场所。
水泵应采用低噪音设备;在管道支架、吊架和管道穿墙、楼板处,应采取防止固体传声措施;必要时,泵房的墙壁和天花应采取隔音吸音处理。