水泵的噪音問題并不少見。我們已經與冷卻塔制造商和水利學會的其他離心泵設計者/制造商成員討論了這一現象。所有人都同意這種現象通常與冷卻塔應用有關。平均每年我們都會看到一兩個這樣的案例。在這一點上，已經提出了幾種理論來解釋類空化噪聲，但沒有一種得到證實。

一、冷卻塔泵噪聲事實：

(1) 所經歷的噪聲即使不完全相同，也與經典的氣蝕現象（聽起來像大理石抽水）非常相似。

（2）這種現象可能發生在強制通風或引風冷卻塔中。

(3)由此產生的噪音往往在負壓系統中更為普遍，但在正壓系統中也會出現。

(4) 在泵吸入口引入少量空氣通常可以減少或消除氣蝕噪聲。

（5）第4項引入的夾帶空氣對泵的預期壽命影響不大。

(6) 如此少量的夾帶空氣對塔系統的其他部件幾乎沒有不利影響；但是，必須分析每個系統可能產生的不利影響。

(7) 與經典的氣蝕不同，將泵的排放量節流到較低的容量通常對噪音水平幾乎沒有影響。

二、排查冷卻塔水泵噪音的原因

為了確定噪音的可能原因，我們多次走訪遇到此類問題的現場。通常會進行詳細的現場檢查，并記錄噪聲頻譜以供實驗室分析。隨后的分析揭示了以下內容：

沒有發現明顯的頻率。

測量中的主要噪聲是寬帶噪聲，出現在 300Hz 以上。

有兩種產生泵噪音的機制：流體和機械。這兩個來源都會產生聲壓波動，這些波動可以作為可聞噪聲傳播。

對于離心泵，機械噪音通常是由組件不平衡（葉輪和/或聯軸器）、聯軸器未對準、摩擦組件或底板和/或電機安裝不當引起的。這些機構產生等于轉速和/或轉速的倍數 (1,2,3) 的不同頻率。由于噪聲頻譜沒有顯示不同的頻率，我們得出結論，噪聲不是機械產生的。

產生噪音的第二個機制是液體進入泵的速度。液體噪聲直接由水的運動產生，具有流體動力學特性。湍流、流動分離（渦流）、氣蝕、水錘、閃蒸和葉輪-蝸殼分水角相互作用是流體動力噪聲源的示例。

由空化、閃蒸和水錘引起的間歇性寬帶噪聲組成的沖擊噪聲

渦流形成引起的周期性Flow-induced脈動

離散頻率，上面第1項，可以排除噪音問題的原因。如前所述，沒有發現不同的頻率，例如葉片通過頻率和/或其倍數。如果葉輪和蝸殼分水角之間存在相互作用，就會發生這種情況。

第 2、3 和 4 項通常被識別為寬帶噪聲，并且出現在我們的噪聲頻譜中識別的 300 Hz 及以上的頻率范圍內。因此，我們認為噪聲是由這些流體源中的一種或多種產生的。

觀察到的泵噪聲是氣蝕現象。當局部靜壓低于被泵送液體的蒸氣壓時，泵氣蝕是由于蒸氣泡的形成引起的。要評估泵是否存在經典氣蝕（NPSHR 大于 NPSHA），請關閉排放閥，從而將泵推回到關閉曲線上。如果噪音是由經典氣蝕引起的，則噪音應該會顯著降低，因為較低的泵流量需要較低的 NPSHR。如果噪音持續存在，則可能是空氣滯留。

有據可查的事實是，高度曝氣的冷卻塔水可能含有多達 4-6% 的過量空氣。這種過量的空氣加劇了泵送裝置產生噪音的可能性。冷卻塔中吸收的過量空氣在流經管道時從溶液中排出并變成夾帶空氣。抽吸速度通常高到足以讓空氣通過。然而，空氣有時會聚集在吸管的某個區域并導致堵塞。當液體通過這個減小的區域時，它的速度會增加，從而形成一個壓力減小的區域。在分壓下降的這一點上，發生水汽化，由此產生的氣泡進入泵葉輪，在那里它們破裂并產生“氣蝕”。

三、減少過大噪聲的幾種噪聲控制技術：

（1）增加或降低泵速以避免機械或液體系統的系統共振

(2) 增加液體壓力（NPSHA 等）以避免氣蝕或閃蒸；減少吸程。這可能包括升高塔、降低泵或拉直吸入管道（見下文）以減少摩擦損失

(3) 修改泵，使葉輪直徑與外殼分水角一致（舌片）或擴壓器葉片間隙增大

（4）向離心泵的吸入口注入少量空氣，以減少水蒸氣在泵葉輪中再凝結的影響提供減震墊，從而降低氣蝕噪聲< /p>

(5) 通常可以在現場以最少的費用快速輕松地注入少量空氣。少量夾帶的空氣通常不會導致冷卻塔/冷凝器回路出現問題。因此，Bu0026G 認為這種替代方案是可取的，并建議將其應用為一些現場問題的解決方案，或者至少作為一種分析工具。

四、冷卻塔泵噪聲的其他影響因素

除了上述降低或消除噪聲的技術外，我們還必須注意另外兩個可能加重的因素噪音問題：托盤中的液體渦流，這是夾帶空氣的最常見來源，以及吸入管道布置本身。

(1) 托盤中液體的渦流

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的浸入程度吸水管水位低于鍋水位。消除托盤中渦流的最常用方法是包括擋板組件以消除渦流形成。將鍋內的液面提高到足夠的深度也可以解決這個問題。

（2）吸氣管

結合渦流現象，或者其本身，水泵吸水管布置不當可能是造成水泵噪聲的重要原因。

吸入管道尺寸過小造成的摩擦損失會導致進入泵的流體速度增加。使用比泵吸嘴大一到兩倍的管道可以減少管道摩擦。吸入管線速度不應超過 10 英尺/秒。實際上應該設計為 5 英尺/秒。抽吸集管的設計最大速度應為 3 英尺/秒。

(3) 冷卻塔泵安裝不當

如果安裝不當，用于從較大吸入管下降到泵法蘭的同心異徑管也可能是罪魁禍首。在本文前面討論的一個有問題的設施中，減速機是倒置安裝的，底部是平的。如果泵流體中含有空氣（或蒸汽），就像在這種情況下，空氣可能會被困在現在“頂部”的減速器的傾斜區域中。至少，這會阻塞流動路徑，導致更高的速度，從而導致局部汽化。如果進入葉輪，滯留的空氣會導致瞬間堵塞，甚至可能導致軸斷裂。

泵吸入法蘭上使用的彎頭雖然方便，但當彎頭沿泵軸的軸線時，會導致液體不均勻地流入葉輪。如果彎頭是短半徑設計，您可能會有足夠的湍流產生夾帶，這會加劇噪音問題。添加第二個彎頭只會增加問題，尤其是在與第一個彎頭成直角的情況下。許多技術出版物以及液壓協會本身都指出，在泵吸入法蘭之前應提供至少五倍管道直徑的直管段，以允許順暢、無障礙地流向葉輪。

系統過濾器需要在塔泵的排放側，而不是吸入側。在另一個項目中，籃式過濾器直接放置在大型 HSC 泵的吸入法蘭前面，導致意外的高壓降。事實證明，這是該裝置中泵性能不佳以及泵噪音水平高的原因之一。

V.降低冷卻塔泵噪音的結論

必須了解，每個工作現場都有其特定的操作要求，因此，沒有單一的解決噪音問題的方法。液壓學會正在考慮采用 HI 標準設計建議，以便在可用的 NPSH 和泵制造商公布的 NPSH 要求之間留出足夠的安全余量。安全余量至少是所需汽蝕余量的 1.7 倍或所需汽蝕余量加 5 英尺，以較大者為準。

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