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        談南水北調(diào)鄧樓泵站水泵機(jī)組降噪技術(shù)改造

        2021-03-26 08:20:34王德超譚淑敏
        山東水利 2021年1期
        關(guān)鍵詞:喇叭口外殼井筒

        王德超,劉 輝,譚淑敏

        (南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司,山東 濟(jì)南250013)

        噪聲污染對(duì)人的影響是多方面的,長(zhǎng)期處在噪聲污染的環(huán)境中會(huì)造成聽覺的不適,也可以對(duì)非聽覺系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的影響。這些影響早期主要是對(duì)人體生理上產(chǎn)生不良反應(yīng),如精神不集中、睡眠質(zhì)量下降等。如果工作中長(zhǎng)期接觸噪聲污染,可以引起病理性改變,如損傷人的聽覺,神經(jīng)衰弱,誘發(fā)其他疾病等,此外,在作業(yè)場(chǎng)所中的噪聲還可以干擾人的正常語言交流,嚴(yán)重影響溝通效率和工作環(huán)境。

        1 水泵層噪聲產(chǎn)生主要部位

        鄧樓泵站水泵層噪音主要是來自水泵葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)抽水引起的,機(jī)組導(dǎo)葉體外殼通過二期混凝土澆筑安裝在高程31.95 m 的頂板上,導(dǎo)葉體外殼是漸變式井筒式構(gòu)造,上部大、下部?。ɑ炷辆驳撞克街睆? 210 mm);而施工混凝土是整體垂直式澆筑的,基礎(chǔ)混凝土井筒直徑3 450 mm,混凝土底部高程30.75 m,這樣導(dǎo)葉體外殼與混凝土之間下部就產(chǎn)生了高度1.2 m、上部圓環(huán)為零、下部圓環(huán)直徑3 450 mm、內(nèi)徑為3 210 mm 的圓環(huán)空間體,形成了一個(gè)擴(kuò)音式喇叭口,增加了水泵層噪音分貝數(shù)。

        2 水泵層噪聲產(chǎn)生的主要原因

        水流從進(jìn)水流道流經(jīng)導(dǎo)葉體時(shí),因受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,會(huì)產(chǎn)生大量的噪音。導(dǎo)葉體井筒是現(xiàn)澆混凝土,當(dāng)水流經(jīng)過導(dǎo)葉體發(fā)出的噪聲通過擴(kuò)音式喇叭口,并在喇叭口環(huán)形空間內(nèi)形成多次的反射現(xiàn)象,局部噪聲增大非常明顯,使得豎井內(nèi)形成聲學(xué)共鳴腔。加之上述擴(kuò)音式放大,在混凝土井筒與導(dǎo)葉體外壁之間的空間內(nèi)產(chǎn)生低頻率噪聲共鳴回響,導(dǎo)致水泵層葉輪外殼部位噪聲數(shù)值更大。

        泵房?jī)?nèi)水泵建設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)之上,沒有采取一些減振措施,在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生低頻噪聲,容易使運(yùn)行人員感到煩躁。

        3 水泵層降低噪音的辦法

        在導(dǎo)葉體外殼和混凝土喇叭口之間,填充防火式吸音棉。噪聲聲波通過吸音棉纖維的多次反射,相互疊加、碰撞抵消,最后聲波逐漸轉(zhuǎn)化為熱能,噪聲波強(qiáng)度明顯減弱,降低了噪聲的反射式擴(kuò)音,起到消音、隔音的作用。下端在混凝土上用膨脹管自攻螺絲固定不銹鋼鋼板一周,防止防火吸音棉的脫落。在一定程度上從隔聲、吸聲上降低了水泵層噪聲的分貝數(shù)。

        4 完成降噪設(shè)計(jì)之后的效果

        通過用噪聲測(cè)試儀測(cè)量封堵前水泵層葉輪外殼附近噪聲在89~93dB 區(qū)間,封堵后泵站噪聲在84~88 dB 區(qū)間,降噪效果明顯。

        在泵站揚(yáng)程為2.75 m,1、2 號(hào)機(jī)組正常運(yùn)行條件下,對(duì)電機(jī)、水泵及聯(lián)軸法蘭處噪聲進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果如表1,3 號(hào)機(jī)組流量葉片角度與噪音關(guān)系如圖1 示:

        表1 改造后1#、2#機(jī)組測(cè)試數(shù)據(jù)

        圖1 3#機(jī)組流量葉片角度與噪聲關(guān)系圖

        由此可知,水泵噪聲小于89 dB,泵站機(jī)組轉(zhuǎn)速125 r/min,試驗(yàn)時(shí)機(jī)組最大功率為2 000 kW。

        通過現(xiàn)場(chǎng)用噪聲測(cè)試儀測(cè)量,封堵前水泵在89~93 dB 區(qū)間,封堵后泵站噪聲在84~88 dB 區(qū)間,降噪效果明顯,根據(jù)圖1 顯示水泵噪聲指標(biāo)處于B 區(qū),指標(biāo)良好。

        5 結(jié) 語

        本文對(duì)鄧樓泵站主廠房水泵層的噪聲進(jìn)行了分析,采取增加吸音棉的方法對(duì)噪聲進(jìn)行處理,技術(shù)人員用專噪聲測(cè)試儀對(duì)改造之后的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行了測(cè)試,經(jīng)過前后對(duì)比分析,現(xiàn)場(chǎng)管理人員一致認(rèn)為達(dá)到了預(yù)期效果。這說明,在導(dǎo)葉體外殼和混凝土喇叭口之間填充防火式吸音棉來降低噪聲的措施,在南水北調(diào)大型立式軸流泵上是可行的。

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