水隔泵的噪声研究与控制

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1、第21卷第2期沈阳大学学报Vo1．21，No．22009年4月JoURNALOFSHENYANGUNIVERSITYApr．2009文章编号：10089225(2009)02—0105—03水隔泵的噪声研究与控制张景彬(沈阳大学机械工程学院，辽宁沈阳110044)摘要：对水隔泵噪声的产生机理及原因进行了分析与研究．阐述了水隔泵机械性噪声与清水阀开度的关系：流体动力性噪声是当清水阀节流时，断面收缩处流速增高所致；气穴噪声是由于清水阀内压力低于流体气化压力，流体急骤地气化而形成的．阐述了噪声对人体及设备的危害．提

2、出了改进阀芯密封形式，改进阀芯结构，在管路设置降噪声设施等控制方法，以降低或消除水隔泵噪声．通过实验证明改进阀芯结构既起到降底噪声作用，又起到泄荷和减小驱动力的作用．关键词：水隔泵；噪声；气穴；压力冲击中图分类号：O422．8文献标识码：A高，在阀门的下游便会产生强烈的湍流噪声，其频1水隔泵噪声的产生机理L1J及危害谱特性是以中高频为主的宽带噪声．当阀门节流水隔泵系统是由微机、清水泵、液压站、清水较大时，流体流动达到临界状态，会产生一种激波阀、流量调节阀、隔离罐、浮球、逆止阀和连接管路噪声(也叫冲击波噪声)，

3、这是一种很强的噪声．等几部分组成．设备的运行是在微机的控制下，液1．3气穴噪声压站提供动力，控制清水阀的启闭实现的．水隔泵气穴是由于清水阀内压力低于流体气化压的噪声主要来源于清水阀和管路，清水阀产生的力，使得流体急骤地气化而形成的．气穴在形成与噪声居主要地位．由于清水阀和管路是刚性连接，爆破时会产生强烈噪声．对于截止阀来说，由于开这种噪声沿管路传播，使整个系统产生剧烈振动．阀时的节流作用，使流速增高，压力降低，若使开清水阀在水隔泵系统中是控制流体通断的，阀后某些部位的静压低于流体的饱和气压时，在起截止作用．当

4、液流由阀口进人阀体，从阀体流出此处便会产生气泡．当它们继续向前流动时，流速阀口时，由于通流截面的改变，其流动状态发生剧减低，压力增大，形成的气泡便会破灭，引起压力烈的变化．从流体动力学观点解释，流体在阀前具的波动，从而产生噪声．这种噪声通常称为气穴噪有较高的压力势能，通过阀门时，流体加速，使势声，也称作水利噪声．能转变为动能；同时有一部分能量转变为声能，就在出现气穴后，噪声级约按下式增加：以噪声的形式辐射出来．阀门下游的噪声比上游AL=120lgv2／vl(dB)更强烈．因而控制水隔泵系统噪声应从阀芯下端式中

5、，731为阀门节流前流速，m／s；2为阀门节流人手．后流速，m／s．1．1机械性振动噪声而在未出现气穴时，流体流动噪声是按△L阀体内压力变化及流体的冲击会使与阀体相=60lgv2／v1(dB)增加的．可见气穴对流体流动连的管路产生振动，甚至共振．用手触摸时会感到噪声的影响之大．振动和晃动，用仪器测量会发现在低频(50～500特别是当阀门开度较小时，由于节流较大，流Hz)和高频(1000~8000Hz)出现噪声峰值．水隔速增加，压力降低，气穴就会出现．泵的机械性噪声与清水阀的开度有关．1．4产生噪声的危害1．2

6、流体动力性噪声在低扬程小流量的水隔泵中，噪声产生的频当清水阀节流时，流体在断面收缩处流速增次较少，噪声级也较低，对人体听觉的刺激感觉没收稿日期：2008—12—04作者简介：张景彬(1953一)，男，辽宁北票人，沈阳大学工程师．106沈阳大学学报第2l卷有什么影响．在高扬程大流量的水隔泵中，噪声产阀门的开启过程中，阀芯的上下端面均带有一定生的频次较多，甚至有时是连续的，噪声级也较的压力．由于锥阀芯上截面大于下截面，上截面工高，对人体听觉的刺激有种震耳的感觉．作压力大于下截面系统压力，故阀芯静止不动．当由于阀门

7、的节流作用和有气穴现象的发生，控制阀门开启时，阀芯就发生位移，随着位移量的流体在阀门前后剧烈地混搅、冲击，同时压力也有逐渐增大，形成的空间也越大．空间的形成是由于急剧的变化，会发出撞击声，即所谓水击现象，又阀芯形状是锥面，密封胶块斜面部位未被金属阀称水锤．其冲击压力比正常情况下的压力大好几芯所支承，因为密封胶块具有弹性，在液体压力作倍，而且频率很高．这种水击现象的危害性很大，用下发生弹性变形，图1b为密封胶块弹性变形状有时会使管路焊缝爆裂，尤其在高压情况时，会造态，当阀芯提升到一定高度时密封胶块才完全离成设备

8、损坏．开阀座，如图lc．此时阀内压力低于流体气化压力，使得流体急剧气化而形成气穴．2清水阀结构产生噪声原因分析阀门开启后，阀门上游和下游具有压力的液清水阀是水隔泵系统中的主要部件，设备的体突然相向撞击，在液体撞击过程形成高压时，气运行是由微机控制清水阀的启闭实现的．阀芯结穴中气泡及汽泡被压缩，体积变小，如同弹簧一样构如图1a所示，是由阀座、阀芯、密封胶块组成．储存了一定的能量j．当压力增大到一定值时