水泵机组降噪技术在实践中的应用研究

李迎春

广西电力职业技术学院动力工程系 530007

水泵机组降噪技术在实践中的应用研究

李迎春

广西电力职业技术学院动力工程系 530007

噪声污染是四大环境污染之一。在水泵机组噪声成为影响居民工作和生活的主要污染源时，如何有效控制水泵机组噪声成为当务之急。本文通过对某单位给水泵房降噪具体工程设计来研究水泵机组降噪技术在实践中的应用。

水泵机组；降噪技术；实践；应用；研究

随着楼层的增高，其内部使用的各种水泵功率必然越来越大。这些设备运行产生的噪声污染也越来越严重，部分工程水泵运行噪音严重影响了周围人们的正常生活和工作。本文将结合某单位给水泵房降噪具体工程设计来探讨水泵机组降噪技术在实践中的应用。

1 关于水泵机组的噪声及控制

水泵机组的噪声主要是指气体或者液体在输送过程中产生的空气动力噪声，电机机壳受振动激发的结构噪声，机座因振动产生的噪声，以及电动机的噪声。一般而言，此类噪声级峰值主要集中在低倍频带，大约在100Hz～450Hz的范围内。该声源在水泵机组正常运行时属于稳态噪声。[1]

一般而言，水泵机组噪声控制主要根据噪音传播原因进行针对性处理。空间传播大多采用建隔音设施等方法；管道传播则在采取加管道橡胶接头方法外，还在出水管道出水泵房的穿墙位置进行周边凿空，加装橡胶垫、填充石棉等防止噪音、振动通过钢体结构传播；共振传播则主要通过解决噪音的产生源头，或者进行周围结构共振频率的干扰改变（挖空、更换某部分建筑材料等等）来防止噪音产生。[2]

2 水泵机组降噪技术的设计应用

2.1 水泵机组运行现状

某单位供水系统主要由进水前池、水泵房和高位水池组成，泵房内水泵机组通过前池取水，提水至高位水塔，经过高位水塔向单位管网供水。泵房占地面积约为50m2，泵站内现在安装3台卧式离心泵，2台工作，1台备用，水泵单机流量Q=200m3/h，水泵的扬程H=36m，水泵功率为25kW，最高效率为75%，电机转速为2 900r/min。本次项目研究通过现场用TES-1358音频分析仪检测了水泵运行时水泵机组的噪音和水泵停机时的环境噪音，测量数据（表 1）：

表1 ：泵机组正常运行无任何防护措施状态下噪音值

通过现场量测，该水泵房的噪音在室外20m处的噪音达到了73db，而在泵房的室内更是高达107db。《中华人民共和国城市区域环境噪声标准》明确规定了城市五类区域的环境噪声最高限值（表2）。

表2 城市区域环境噪声标准

适用于城市中道路交通干线道路两侧区域，穿越城区的内河航道两侧区域。

该水泵工作环境为1类，噪音标准为夜间45dB，白天55dB。通过实际测量泵房周围20m处的噪音达到了73dB，不能满足《工业企业设计卫生标准》中55dB上限数值，需要进行噪声治理，减噪量为18dB。

2.2 噪音的成因分析

通过对该泵机组运行的现场测量和分析发现，水泵房噪声主要是由水泵工作噪声和电机噪声引起的综合噪声源，其中：水泵工作噪声主要包括水泵本身运行的噪声、水泵运行引起的管道谐振噪声、水泵运行引起的水流运动和撞击噪声；电机噪声主要有空气动力性噪声、机械性噪声和电磁噪声三部分，且当电机工作时，冷却空气的气流噪声加上风扇高速旋转的叶片噪声组成空气动力性噪声；振动噪音主要是由水泵运行时泵体、管、阀系统在运行时所产生的振动产生的，而由于整个抽水系统利用“硬”联接，机组内各承重轴承因磨损而产生了振动，因此产生了低频噪音。

2.3 水泵降噪设计

目前国内外噪声治理按照治理途径不同，基本上可把治理方法分为三大类：一是从声源上治理；二是在噪声传播路径上采取隔声、吸声、消声措施；三是接受者通过佩戴耳罩等保护措施，间接性地进行噪声防治。[3]

针对水泵房每天都要运行，且泵房周边都是居民宿舍，本设计不对水泵房进行改造。根据对水泵机房噪声及周边环境的分析，其噪声治理将采用以减振、隔声、消声技术为主，综合利用吸声等其它技术，以屏蔽方式对机组噪音进行阻隔和吸收。

整个隔音系统结构由机组隔音罩、吸音板、吸音棉三层结构组成。通过声屏障阻止直达声的传播，隔离透射声，并使衍射声有足够的衰减。隔声屏选取密质材料，该材料的传声损失比隔声屏绕射减量高出10dB(A)左右，确保接受点的降噪效果。同时，隔声屏的结构考虑它的隔声和吸声的双重性，在屏板上衬贴吸声材料，这样既可提高隔声屏的隔声效果，又能降低厂房的混响声。设计采用隔音板 (金属板δ=1.2mm)+吸音板（木纤维δ=25mm）+吸 音 棉 （泡 沫δ=15mm）。隔声屏的尺寸与它的降噪量有关，从理论上讲，它的尺寸越大，声源到接收点的绕射声越小，尤以高度愈高效果愈好。但考虑到实际应用的方便，我们设计高度定为1.2m即可。隔声屏设计为可移动式。

本次设计在钢板制成的隔音罩内贴木纤维吸音板、吸音棉组成三层结构。具体结构如下：

1、对机组水泵段和电机段利用单层钢板（金属板δ=1.2mm）做成屏蔽罩对机组噪音进行阻隔。为了方便水泵机组检修，隔音罩分水泵段和电机段，隔音罩子总长为1.35m，高为1.2m，宽0.63m，顶部做成圆弧状。

2、在单层钢板内部添加一层吸音板（木纤维δ=25mm）对噪音进行阻隔。

3、在吸音板内部再添加一层吸音棉（泡沫δ=15mm）对噪音进行吸收。

2.4 水泵基础的减振降噪设计

由于水泵房内原水泵基础为混泥土结构，未采用减振的设施，水泵机组运行时，机组产生了振动，此振动产生了低频噪音。本次设计改造考虑，在水泵基础装设减振系统，以达到降低水泵运行振动产生的噪音、减小水泵机组运行产生共振的噪音的目的。本次改造考虑在水泵原混泥土基础安装JC型水泵减震器，降低水泵的振动噪音对周围环境的影响。

3 噪声标准及工程完工后所能达到的效果分析

在施工过程中对其三种工作情况分别进行了噪音值测量（表3）：显然，我们从三种不同工作实际测量数据得知，屏蔽罩（三层结构）对噪音高频部分有较大阻隔和吸收作用，整改后的噪音由原来107dB降低至80dB，本设计应用取得了良好成效。

表3 整改前后各部位噪音值对比表

4 结论

通过对该水泵机组采用隔音罩降噪和减振措施后，水泵机组运行时近机组噪音由原来的105dB降到了76dB；水泵机组周围10m左右噪音由82dB降到53dB；水泵机房内噪音降低到25dB，水泵机房外也降低到15dB。根据《中华人民共和国城市区域环境噪声标准》，本降噪改造设计将噪音降至53dB，满足《中华人民共和国城市区域环境噪声标准》，达到了预期降噪目的，本降噪措施是可行的。

[1]王刚.浅谈球磨机吸声降噪技术[J].中国新技术新产品，2012（7）：123

[2]葛剑敏.水泵机组双层隔振降噪研究[J].噪声与振动控制，2003（4）：7-10

[3]蒋爱华.离心泵噪声研究的综述和展望[J].中国辐射卫生，2006（12）：470

李迎春，女，1976年出生，湖南邵东人，现为广西电力职业技术学院动力工程系教师，工程师，研究方向：水利水电工程。）