【摘要】本文针对大型可调速水泵的特点,对水泵的振动传递、减振器选型计算、管道支架选型计算、隔振系统设计安装等进行了分析研究,提出了大型可调速水泵隔振设计和安装的要点。
引言随着集中供热工程建设规模不断增大,供热首站、中继泵站和大型热力站循环水泵,使用高扬程、大流量可调速水泵的越来越多。振动是产生噪音的主要原因,为了减少噪音污染,一般都采用了弹性隔振措施。笔者参加了多项热力工程调试,发现一些大型水泵隔振效果差,噪音很大,还有发生泵体位移,水泵进、出口软接头损坏等现象。本文以单级、双吸、水平中开式离心泵为例进行分析研究。
1.减振器的计算及选型
目前,水泵减振器一般选用橡胶减振垫、橡胶剪切减振器、弹簧减振器等几种形式。由于橡胶减振垫具有结构受力性能优越,稳定性好,耐热耐油性好,安装方便,价格低廉,适用范围广等优点,使用较多。
1.1减振器的选型计算减振器选型计算的主要参数有:允许振动传递率T和隔振效率I.(1)允许振动传递率T=■当阻尼比D=0时,上式可简化为:
T=■式中:T—允许振动传递率;
f/f0——隔振系统频率比;
f——水泵额定转速时的振动频率,HZ,f=n/60;
n——水泵的额定转速,r/min;
f0——减振器静态荷载下的竖向固有频率,HZ;
D——隔振材料的阻尼比,一般橡胶减振器D=0.07~0.15,金属弹簧减振器D=0.005~0.015.(2)隔振效率II=(1-T)100式中:I——隔振效率,%;
T——同前。
以上参数根据建筑物场所的隔振要求确定。
1.2减振器的竖向固有频率减振器的竖向固有频率与其刚度(硬度)成正比,与其静态荷载(静态压缩量)成反比。其关系式如下:
f0=■■=■式中:f0——同前,k——减振器的刚度,kg/cm2;
m——减振器的静态荷载,kg;
x——减振器的静态压缩量,cm;?准——减振器的动静刚度比。
1.3减振器选用的原则
1.3.1恒速水泵减振器选用的原则
(1)频率比f/f0参考(表一)选用,通常采用2.5~5.
(2)减振器承受的荷载不应大于减振器的许可荷载范围。
(3)阻尼较小的弹簧减振器与设备基础之间应设一定厚度的弹性垫。
(4)支承点数不应少于4个,水泵较重、尺寸较大时可用6~8个。
(5)水泵隔振台座重量应为水泵重量的1.1~1.4倍。
(6)水泵重心较高时应增大隔振台座的尺寸和重量。
1.3.2可调速水泵减振器选用的原则可调速水泵选用减振器时,应遵守恒速水泵减振器选用的原则,频率比必须按水泵运行的最低转速选用。
如可调速水泵额定转速时,频率比取f/f0=2.5,当水泵低速运行时,f/f0<2.5,隔振效果将大幅度下降,当水泵转速下降到额定转速的40%时,即0.4f/f0=1,隔振系统将产生共振现象,不仅起不到隔振效果,反而增大振动,甚至造成设备和管道损坏。
可调速水泵选用减振器时,频率比可根据水泵最低转速按(表二)选取,并按(表三)及选用产品说明书的参数选用不同类型的减振元件或隔振材料。水泵转速低于300r/min时,可采用大块式刚性基础减小振动传递。
1.3.3橡胶减振垫的选用安装方法
(1)橡胶减振垫应根据其许可荷载范围和竖向固有频率选用。
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