谈南水北调邓楼泵站水泵机组降噪技术改造

2021-03-26 08:20王德超谭淑敏
山东水利 2021年1期
关键词:喇叭口井筒外壳

王德超,刘 辉,谭淑敏

(南水北调东线山东干线有限责任公司,山东 济南250013)

噪声污染对人的影响是多方面的,长期处在噪声污染的环境中会造成听觉的不适,也可以对非听觉系统产生不同程度的影响。这些影响早期主要是对人体生理上产生不良反应,如精神不集中、睡眠质量下降等。如果工作中长期接触噪声污染,可以引起病理性改变,如损伤人的听觉,神经衰弱,诱发其他疾病等,此外,在作业场所中的噪声还可以干扰人的正常语言交流,严重影响沟通效率和工作环境。

1 水泵层噪声产生主要部位

邓楼泵站水泵层噪音主要是来自水泵叶轮运转抽水引起的,机组导叶体外壳通过二期混凝土浇筑安装在高程31.95 m 的顶板上,导叶体外壳是渐变式井筒式构造,上部大、下部小(混凝土井筒底部水平直径3 210 mm);而施工混凝土是整体垂直式浇筑的,基础混凝土井筒直径3 450 mm,混凝土底部高程30.75 m,这样导叶体外壳与混凝土之间下部就产生了高度1.2 m、上部圆环为零、下部圆环直径3 450 mm、内径为3 210 mm 的圆环空间体,形成了一个扩音式喇叭口,增加了水泵层噪音分贝数。

2 水泵层噪声产生的主要原因

水流从进水流道流经导叶体时,因受到内部结构的影响,会产生大量的噪音。导叶体井筒是现浇混凝土,当水流经过导叶体发出的噪声通过扩音式喇叭口,并在喇叭口环形空间内形成多次的反射现象,局部噪声增大非常明显,使得竖井内形成声学共鸣腔。加之上述扩音式放大,在混凝土井筒与导叶体外壁之间的空间内产生低频率噪声共鸣回响,导致水泵层叶轮外壳部位噪声数值更大。

泵房内水泵建设在混凝土结构之上,没有采取一些减振措施,在运行的时候会产生低频噪声,容易使运行人员感到烦躁。

3 水泵层降低噪音的办法

在导叶体外壳和混凝土喇叭口之间,填充防火式吸音棉。噪声声波通过吸音棉纤维的多次反射,相互叠加、碰撞抵消,最后声波逐渐转化为热能,噪声波强度明显减弱,降低了噪声的反射式扩音,起到消音、隔音的作用。下端在混凝土上用膨胀管自攻螺丝固定不锈钢钢板一周,防止防火吸音棉的脱落。在一定程度上从隔声、吸声上降低了水泵层噪声的分贝数。

4 完成降噪设计之后的效果

通过用噪声测试仪测量封堵前水泵层叶轮外壳附近噪声在89~93dB 区间,封堵后泵站噪声在84~88 dB 区间,降噪效果明显。

在泵站扬程为2.75 m,1、2 号机组正常运行条件下,对电机、水泵及联轴法兰处噪声进行测试,结果如表1,3 号机组流量叶片角度与噪音关系如图1 示:

表1 改造后1#、2#机组测试数据

图1 3#机组流量叶片角度与噪声关系图

由此可知,水泵噪声小于89 dB,泵站机组转速125 r/min,试验时机组最大功率为2 000 kW。

通过现场用噪声测试仪测量,封堵前水泵在89~93 dB 区间,封堵后泵站噪声在84~88 dB 区间,降噪效果明显,根据图1 显示水泵噪声指标处于B 区,指标良好。

5 结 语

本文对邓楼泵站主厂房水泵层的噪声进行了分析,采取增加吸音棉的方法对噪声进行处理,技术人员用专噪声测试仪对改造之后的运行环境进行了测试,经过前后对比分析,现场管理人员一致认为达到了预期效果。这说明,在导叶体外壳和混凝土喇叭口之间填充防火式吸音棉来降低噪声的措施,在南水北调大型立式轴流泵上是可行的。

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