1泵房出现噪音的原因

1.1 水泵自身产生的机械噪音

水泵采用的是三相异步电动机, 当三相异步电动机起动时, 一方面需要足够大的起动转矩, 使电动机从静止状态尽快带负载转动起来, 同时要求起动电流也很大。当线圈中流过交流电时, 铁心中产生很大的涡流损耗, 等效电阻也增大, 转子电流频率也成倍增加。随着电动机转动, 就会产生一些热能与噪音。而且, 当异步电动机变频调速时, 输出电流中有较多的高次谐波分量, 增加了电动机内部的损耗, 其中包括定子和转子的谐波铜耗、谐波杂散损耗和谐波铁耗。由于谐波损耗的增大, 电动机内部温度上升较多, 同时也将产生一些噪音。特别是当系统主回路中某些元件质量不高时, 噪音可能会更严重。

1.2 水泵的安装

该改造工程选用的是立式水泵, 水泵底座与橡胶隔振器和减振钢板之间能否平稳紧密连接是降噪的关键之一。如果水泵底座螺孔与地脚螺栓连接处出现松动, 或是两者连接存在不合理的反作用力, 噪音就会加大, 并通过机械振动沿建筑本体结构传到较远的距离。

1.3 泵房环境的影响

生活供水泵房内应当空气干燥, 通风良好。如果房间内空气潮湿, 湿度达到80%以上, 噪音的传播会有微量的增加。

1.4 泵房内墙壁的要求

如果泵房内墙壁表面非常光滑, 噪音的声波就会被不断地反射, 形成类似音箱混响共鸣的效果, 扩大噪音的传播范围与危害程度。

1.5 水箱进水产生的噪音

目前普遍采用液压水位控制阀上进水方式向水箱内注水, 进水管与水箱内上限液位水平面的距离相对较大, 随着用水量的增加, 水箱内液面不断下降, 进水管开始大量注水, 水由上而下“砸”向水箱内液面的过程会产生一定的噪音 (见图1) 。此外, 液压水位控制阀上有一根DN15的支管连接浮球阀, 支管内会随来水存有部分空气, 在启闭过程中有时会发出“呜呜”的短促鸣叫。

图1 水箱进水示意

1.6 固体传导

泵房内的机械振动噪音会通过混凝土基础、地板、墙体、楼板等结构件进行固体传声, 加压管道在穿墙、穿楼板处通过墙体、楼板向地上固体传声, 而连接管道的刚性支吊架也会通过地面、楼板和墙体向地上固体传声, 这些噪音会不同程度地传至泵房上方的居民家中, 影响居民的正常生活。

1.7 水泵运行时产生的噪音

水泵运行时产生的噪音分为以下几种情况:①由于水泵长时间运转, 水泵轴承得不到“休息”和保养, 会产生一些热量和噪音;②长时间运转使电机风扇与风扇罩之间物的螺丝松动, 风扇罩的位置发生变化, 随水泵转动引起摩擦, 从而产生噪音;③泵轴长时间转动, 使水泵轴与电机轴之间的联轴器出现机械性疲劳或磨损, 从而产生噪音;④泵体运转, 定子与转子在切割磁力线转动的过程中会产生电磁噪声, 若运行参数设置不合理, 电磁噪声会相应增强, 还有因风扇转动而产生的空气动力性噪声。水泵噪声频谱呈中低频特性, 而高频噪声较小。水泵转速越高, 扬程越高, 噪声值也越高。该类噪声随距离衰减很小, 传到居民家中, 会使人感到有一种随水泵运行而持续存在的令人烦燥的噪声污染, 尤其在夜间这种感觉更为强烈。

1.8 共振所产生的噪音

变频器调速控制过程中, 被拖动的机械设备在某些频率点上可能会与系统的固有频率形成共振而造成较大振动, 产生噪音。

2治理泵房噪音的方法和途径

① 调节水泵的转速, 使水泵在最佳工况和最优机械性能下运行, 产生的机械噪音最小。在水泵运行的工作区间, 设计工况点应位于水泵特性曲线高效区右端, 水泵调速比例不应低于0.75。

② 对水泵采取隔振减噪措施。立式水泵隔振推荐采用阻尼弹簧隔振器, 其下端与隔振基座和联接板用螺栓固定, 并与混凝土地脚螺栓固定牢靠, 见图2。

图2 立式水泵的隔振

③ 保持泵房环境干燥, 通风良好, 使噪音在泵房内的传播减慢、变弱。

④ 对泵房内墙壁和吊顶进行改造, 在墙壁四周及房间顶板装设珍珠岩吸音板并用龙骨固定。该吸音材料具有吸音性能广谱高效、健康环保、设计施工方便、成本低廉等特性, 可使泵房噪音下降15%左右。

⑤ 降低水箱进水产生的噪音。加大进水管的长度, 缩短进水管管口与水箱内液面的距离, 以减少因大量进水而产生的噪音 (见图3) 。此外, 还可将进水管的口径加大, 使其流速减慢, 减少噪音。排出液压水位控制阀与浮球阀连接的支管内的气体, 不使其产生噪音。

图3 改造后的水箱进水示意

⑥ 在管路连接处安装消音器。加压管道穿越泵房墙壁时, 过墙孔间隙用玻璃纤维吸音材料填充, 以吸收噪音, 同时给水泵机组“穿”上一套有隔振降噪功能的景观式外套, 将原水泵设备泵组改为防噪音双泵一体化, 使泵房的噪音环境得到进一步改善, 达到相关环境噪声标准要求, 不影响居民的正常生活。

⑦ 检查水泵的运行状态, 降低水泵噪音。保证泵轴、机械密封等易损件完好, 使其运行保持正常;其次, 定期检查电机风扇与风扇罩之间的螺丝是否松动, 不产生异响;第三, 定期检查水泵的联轴器, 防止出现机械性疲劳或轻微磨损, 影响水泵的正常运转。

⑧ 变频器调速控制过程中, 设定跳跃频率, 使变频器不能输出与负载机械设备共振的频率值;对载波频率进行适当地调整, 降低机械振动, 避开机械共振, 减小输出线路对地的漏电流及变频器所产生的电磁干扰, 减小噪音。

3结语

通过对该居民楼泵房的二次供水改造, 彻底解决了居民的用水问题。同时泵房的噪音环境也有了很大的改善, 泵房噪音由67 dB降至50 dB以内, 达到了国家相关的标准, 不影响居民的正常生活。

通过对生活供水泵房的噪音治理认识到, 只有全面了解二次供水设施的机械性能、安装过程、工作原理以及配套建设等各个方面, 才能从整体上找出解决噪音污染的办法, 将噪音控制在一个合理的范围内, 使二次供水改造真正的好事办好, 为人民群众排忧解难。