水泵噪声治理工艺研究

关键词：水泵；噪声源；噪声治理 

　    1引言 

　　水泵噪声是指水泵在运行时产生的不规则的、间歇的、连续的或随机的噪声。水泵噪声与日常生活接触的工业噪声、交通噪声不同，它属于低频噪声（频率在500Hz以下的声音）。低频噪声的特点就是衰减缓慢、声波较长、其衍射波能轻易绕过障碍物，所以低频噪声不易处理。在机泵房内工作，或在机泵运转的环境内工作，机泵产生的噪声会给操作人员的工作和生活带来较大影响。长期工作和生活在这样的环境中，人们会感到疲劳，在水泵噪声刺激下会使人的心情烦躁，注意力分散，大脑反映迟钝等，所以，有必要进行水泵噪声治理。 

　　2噪声源分析 

　　水泵噪声就其发声部位来说，主要为泵体噪声、电机噪声及管路噪声三部分。 

　　2.1泵体噪声 

　　当叶轮被泵轴带动高速旋转时，叶片和被叶片带动的水流之间发生力的作用，将外加的机械能传递给被抛的水流。当叶轮旋转时，叶片上的水流质点的圆周速度沿半径方向愈来愈大，在逐步增大的离心作用下，基本上沿着径向流过叶轮，并被甩向叶轮出口，从而使水流获得动能。由于水泵叶轮上的叶片数有限，在叶轮出口处圆周方向形成的压力分布不均匀，当水周期性地通过导叶的进口或蜗壳室的隔舌部位时，这个压力的高低变化就传递到压水测，这种压力脉动产生了泵体的噪声以及泵壳出水管的振动。同时在叶轮、导叶、泵壳的内部，漩涡的发生是不可避免的，特别是在远离水泵设计工况点的状态下，这种漩涡不规则地反复发生、消失、也会产生噪声和振动。 

　　2.2电机噪声 

　　电动机的噪声是由空气动力性噪声、电磁噪声和机械性噪声三部分组成。①空气动力性噪声：它主要是由电动机冷却风扇所引起，其噪声大小及频谱特性由风扇叶片的形状、尺寸、数目及转数等参数所决定。②电磁噪声：它是由定子与转子之间交变电磁引力、磁致伸缩引起的。电磁噪声的大小与电动机功率、极数有关。大功率电动机的电磁噪声占有相当的成分。③机械性噪声：它是由轴承摩擦、机体运转不平衡和结构共振所引起的。润滑不好的轴承、偏心较大的电动机及共振机件等的机械性噪声最为突出。一般电动机以空气动力性噪声为最强，它往往超过电磁噪声与机械性噪声二者之和。 

　　2.3管路噪声 

　　由于管路中都设有阀门，当水流经过阀门时，其流动状况发生激烈变化，由于阀门的节流作用，流体在阀门前后激烈的混搅、冲击，同时压力也有剧烈的变化，在此变化过程中有部分能量转变为声能，而以噪声的形式辐射出来；另外止回阀门的开启与闭合也会产生机械性噪声。 

　　3水泵噪声治理工艺 

　　噪声传播过程中有三要素：即声源、传播途径和接受者。对声源进行控制是最根本的噪声控制措施，对声源的控制一般有用隔声、吸声、消声三种技术手段。这三种技术手段又以隔声措施投资少、效果好。本文以广东某研究所办公楼水泵房为例来介绍水泵噪声治理工艺。 

　　所内现有水泵房两个，A泵房在食堂旁，有1台3kW电机水泵工作；B泵房在宿舍楼底层，有4台4kW水泵。由于其紧邻宿舍舍区，已成为所里噪声污染源，为改善职工生活条件，所里决定对其进行治理。 

　　根据所里泵房情况，A泵房噪声治理采用隔声罩，B泵房噪声治理将整个泵房作隔声间处理。 

　　4治理措施 

　　4.1A泵房 

　　A泵房只安装1台3kW电机的水泵，且紧邻食堂旁，因此该泵房仅作隔声罩，并考虑电机散热问题即可。 

　　（1）隔声罩。根据水泵尺寸L×B×H（mm），则隔声罩尺寸为（L+400）×（B+400）×（H+200）（mm）即可。并预留一个进风口100mm×100mm即可，在另一侧留1个100mm×100mm抽风口。隔声罩采用30mm×30mm角铁为框架，0.5mm锌铁皮作外罩，内附30mm厚岩棉作为吸声材料，隔声罩和地面接触处放置乳胶条，隔声罩为整体罩，维修水泵时只需将隔声罩拿开即可。 

　　（2）隔声罩通风。安装1个微型风扇，供隔声罩散热使用，微型风扇风量为800m3/h即可，隔声罩内温升为3℃，风扇控制可由水泵控制系统中引线即可实现水泵、风扇的开和关。 

　　（3）防振。①水泵进出水管均安装防振胶喉点；②水泵出口处安装的止回阀改用消声止回阀；③水泵和地脚螺栓之间连接处放置防振胶垫。 

　　2013年4月绿色科技第4期 

　　李志明：水泵噪声治理工艺研究环境与安全 

　　4.2B泵房 

　　B泵房在宿舍楼底层，共有4台配4kW电机的水泵，其工作方式为二开二备，由于该泵房水泵数量多，且二楼即为职工居家，因此本方案考虑将泵房整体作隔声间进行设计。 

　　（1）隔音窗。现有泵房外墙安装有采光窗，其为普通窗户，因此本方案建议将此窗改用双层玻璃隔音窗，可将尺寸适当改小，并在此留300mm×300mm进风口。 

　　（2）隔音门。现有门为铁栏杆门，因此建议将此门改用隔音门。 

　　（3）通风措施。由于泵房内有可能2台泵同时工作，作了隔音处理后，需考虑通风设施，根据水泵电机功率，并考虑此泵房面积较大，且有一水池，宜选用通风量为1500m3/h的小型风机，机房内最大温升为3℃；风机控制为任一台水泵开启均需开风机，泵全部停时风机才能停开。风机需配1个0.4m×0.4m×1m的排风消音箱；进风口也需设计安装1个0.4m×0.4m×1m的进风消音箱。 

　　（4）防振措施。水泵进出水管均安装防振胶喉点；水泵出口处安装的止回阀改用消声止回阀；水泵和地脚螺栓之间连接处放置防振胶垫。 

　　5主要材料和设备 

　　序号材料名称规格数量1隔音罩（L+400）×（B+400）×（H+200）mm1个2风扇风量800m3/h1台3电控控制风扇的开与关1套4防振胶喉已有5消声止回阀与水管通径相同1个 

　　序号材料名称规格数量1隔音门宽×高×厚=1m×2m×0.08m1扇2隔音窗0.6m×1m1副3风扇风量1500m3/h1台4电控控制风扇的开与关1套5消声止回阀与水管通径相同5个6进、排风消音箱0.4m×0.4m×1m2个7吸音体4个 

　　6工程效果 

　　该工程工期一个月，工程竣工后，现场监测噪声值都符合《GB22337-2008 社会生活环境噪声排放标准》中的室内噪声排放限值规定，通过业主验收。 

　　水泵噪声治理工程量比较小，但水泵噪声属于低频噪声，虽然没有高频噪声的影响那么明显，往往容易被人们忽视，但长期的低频噪声会对人体健康产生较大影响，是城市居民健康的潜在杀手。所以，对于居民区、办公楼的水泵噪声的治理是非常有必要的。 

　　参考文献： 

　　[1]张宝杰.环境物理性污染控制[M].北京：化学工业出版社， 2003. 

　　[2]李志杰. 泵站声源、振源分析及噪声预防措施[J]. 供热制冷，2007（8），55～56. 

　　[3]王圣光，江世强，单建文，等.水泵系统噪声与振动控制[J].环境工程，2012（1）：128～130.