冷卻塔水泵噪音問題并不少見。我們與冷卻塔制造商和液壓學(xué)會的其他離心泵設(shè)計者/制造商成員討論了這一現(xiàn)象。所有人都同意這種現(xiàn)象通常與冷卻塔應(yīng)用有關(guān)。平均每年我們都會看到一兩起這樣的案例。目前，已經(jīng)提出了幾種理論來解釋類空化噪聲，但尚未得到證實。

1.冷卻塔泵噪聲事實： (1) 所經(jīng)歷的噪聲與經(jīng)典的氣蝕（聽起來像大理石抽水）非常相似，甚至完全相同。 (2)這種現(xiàn)象可能出現(xiàn)在強制通風(fēng)或引風(fēng)冷卻塔中。 (3) 由此產(chǎn)生的噪聲往往在負(fù)吸氣壓力系統(tǒng)中更為普遍，但也可能在正吸氣壓力下發(fā)生。 (4)在泵吸入口引入少量空氣通常會減少或消除氣蝕噪聲。 (5)第4項引入的夾帶空氣對泵的壽命影響不大。 (6)如此少量的夾帶空氣對塔系統(tǒng)其他部件幾乎沒有有害影響；然而，必須分析每個系統(tǒng)可能產(chǎn)生的有害影響。 (7) 與傳統(tǒng)的氣蝕不同，將泵的排放量節(jié)流至較低的容量通常對噪聲水平影響不大。 2、排查冷卻塔水泵噪音產(chǎn)生的原因

為了確定噪音可能產(chǎn)生的原因，我們多次走訪了遇到此類問題的現(xiàn)場。通常會進行詳細(xì)的現(xiàn)場檢查并記錄噪聲頻譜以供實驗室分析。隨后的分析表明：

沒有發(fā)現(xiàn)顯著的頻率。測量的主要噪聲是寬帶噪聲，發(fā)生在 300Hz 以上。產(chǎn)生水泵噪音的機制有兩種：液體噪音和機械噪音。兩種聲源都會產(chǎn)生聲壓波動，這些波動可以作為可聽噪聲傳播。對于離心泵，機械噪音通常是由部件不平衡（葉輪和/或聯(lián)軸器）、聯(lián)軸器不對中、部件摩擦或底板和/或電機安裝不當(dāng)引起的。這些機構(gòu)產(chǎn)生不同的頻率，等于旋轉(zhuǎn)速度和/或旋轉(zhuǎn)速度的倍數(shù)(1,2,3)。由于噪聲頻譜沒有顯示不同的頻率，因此我們得出結(jié)論，噪聲不是機械產(chǎn)生的。產(chǎn)生噪音的第二個機制是液體進入泵的速度。液體噪聲是由水的運動直接產(chǎn)生的，具有流體動力特性。湍流、流動分離（渦流）、空化、水錘、閃蒸和葉輪-蝸殼分水角相互作用都是流體動力噪聲源的示例。沖擊噪聲，由空化、閃蒸和水錘引起的間歇性寬帶噪聲組成。 流經(jīng)障礙物和側(cè)支路時，由于周期性渦流形成而引起的流引起的脈動。 離散頻率，高于 1 項，以排除噪聲問題的原因。如前所述，沒有發(fā)現(xiàn)不同的頻率，例如葉片通過頻率和/或其倍數(shù)。如果葉輪和蝸殼分水角之間存在相互作用，就會發(fā)生這種情況。第 2、3 和 4 項通常被識別為寬帶噪聲，并且發(fā)生在我們的噪聲頻譜中確定的 300 Hz 及以上的頻率范圍內(nèi)。因此，我們認(rèn)為噪聲是由這些液體源中的一種或多種產(chǎn)生的。觀察到的泵噪聲是氣穴現(xiàn)象。泵空化是由于局部靜壓低于被泵送液體的蒸氣壓時形成蒸汽泡而引起的。要評估泵的典型氣蝕情況（NPSHR 大于 NPSHA），請關(guān)閉放氣閥，從而將泵推回關(guān)閉曲線。如果噪聲源自典型的氣穴現(xiàn)象，則噪聲應(yīng)顯著降低，因為較低的泵流量需要較低的 NPSHR。如果噪音持續(xù)存在，則可能是空氣滯留。

有據(jù)可查的事實是，高度曝氣的冷卻塔水中可能含有多達(dá) 4-6% 的過量空氣。多余的空氣會增加抽油機產(chǎn)生噪音的可能性。冷卻塔中吸收的多余空氣在流經(jīng)管道時從溶液中排出并成為夾帶空氣。吸入速度通常足夠高以通過空氣。然而，空氣有時會聚集在吸入管道的某個區(qū)域并導(dǎo)致堵塞。當(dāng)流體通過這個減小的區(qū)域時，其速度增加，形成一個減壓區(qū)域。此時，在局部壓力降低的情況下，發(fā)生水汽化，產(chǎn)生的氣泡進入泵葉輪，在那里它們破裂并產(chǎn)生“空化”。

3.降低噪聲過大的幾種噪聲控制技術(shù)：（1）提高或降低泵速，以避免機械或液體系統(tǒng)的系統(tǒng)共振（2）提高液體壓力（NPSHA等），以避免氣蝕或閃蒸；減少吸程。這可能包括升高塔架、降低泵或拉直吸入管道（見下文）以減少摩擦損失 (3) 修改泵，使葉輪直徑與殼體分水角（舌）或擴壓器葉片之間的間隙增大（ 4）向離心泵吸入口注入少量空氣，通過提供減震墊，減少泵葉輪內(nèi)水蒸氣再凝結(jié)的影響，減少氣蝕噪聲。 （5）注入少量空氣通常可以最低的成本在現(xiàn)場完成 快速、輕松地完成。少量夾帶空氣通常不會導(dǎo)致冷卻塔/冷凝器回路出現(xiàn)問題。因此，Bu0026G 認(rèn)為這種替代方案是可取的，并建議將其應(yīng)用作為某些現(xiàn)場問題的解決方案，或至少作為分析工具。 4、影響冷卻塔水泵噪聲的其他因素除了上述的降噪或消除技術(shù)外，還必須注意另外兩個可能加劇噪聲問題的因素：塔盤內(nèi)液體的渦流，這是最常見的。夾帶空氣的來源和吸力 管道布置本身。 (1)盤內(nèi)液體渦流引起的夾帶空氣量取決于幾個變量，特別是渦流的大小和泵吸入管浸入水盤水位以下的高度。消除塔盤中渦流的最常見方法是包括擋板組件以消除渦流的形成。將鍋內(nèi)的液位提高到足夠的深度也可以解決這個問題。 (2)吸水管布置不當(dāng)加渦流，或本身或泵吸水管布置不當(dāng)可能是造成泵噪聲的重要原因。由于吸入管尺寸過小而引起的摩擦損失會導(dǎo)致進入泵的流體速度增加。使用比泵噴嘴大一到兩倍的管道尺寸可以減少管道摩擦。吸入線速度不應(yīng)超過 10 英尺/秒。實際上應(yīng)該設(shè)計為 5 英尺/秒。吸入集管的設(shè)計最大速度應(yīng)為 3 英尺/秒。 (3)冷卻塔水泵安裝不當(dāng)如果安裝不正確，用于從較大吸水管下降到水泵法蘭的同心異徑管也可能是罪魁禍?zhǔn)?。在本文前面討論的一個問題設(shè)施中，減速器倒置安裝，底部平坦。如果泵液中含有空氣（或蒸汽），就像在這種情況下一樣，空氣可能會被困在現(xiàn)在“頂部”的減速器的傾斜區(qū)域中。至少，這會阻塞流動路徑，導(dǎo)致更高的速度，從而導(dǎo)致局部汽化。如果被輸送到葉輪中，滯留的空氣會導(dǎo)致瞬間堵塞，甚至可能導(dǎo)致軸斷裂。泵吸入法蘭上使用的彎頭雖然方便，但當(dāng)彎頭沿著泵軸的軸線時，會導(dǎo)致液體不均勻地流入葉輪。如果彎頭采用短半徑設(shè)計，則可能會產(chǎn)生足夠的湍流來產(chǎn)生夾帶，這可能而且確實會加劇噪音問題。添加第二個彎頭只會增加問題，特別是如果它與第一個彎頭成直角添加的話。許多技術(shù)出版物以及液壓研究所本身都指出，在泵吸入法蘭之前應(yīng)提供至少五倍管道直徑的直管段，以允許平穩(wěn)、無障礙地流向葉輪。系統(tǒng)過濾器需要位于塔泵的排出側(cè)，而不是吸入側(cè)。在另一個項目中，位于大型 HSC 泵吸入法蘭正前方的籃式過濾器導(dǎo)致意外的高壓降。事實證明，這是該裝置中泵性能差和泵噪聲級高的原因之一。 5. 關(guān)于降低冷卻塔泵噪聲的結(jié)論 必須了解，每個作業(yè)現(xiàn)場都有其特定的操作要求，因此，噪聲問題沒有單一的解決方案。液壓研究所正在考慮采用 HI 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建議，以在可用的 NPSH 和泵制造商公布的 NPSH 要求之間提供足夠的安全裕度。安全裕度應(yīng)至少為所需 NPSH 的 1.7 倍或所需 NPSH 加 5 英尺，以較大者為準(zhǔn)。

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