罗茨泵机组噪声测量结果分析

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)合肥工业大学机械与汽车工程学院 作者:傅亮

1、罗茨泵机组各测点噪声值分析

  该机组共有五台泵,每个泵都与冷凝器和电机连接,冷凝器和电机的大小随着泵的大小而变化。泵越大,冷凝器和电机也越大。同时,在第一级泵、第二级泵、第三级泵和第四级泵排气口与冷凝器之间都用波纹管连接,只有五级泵排气口没有波纹管。故在泵的两侧所测噪声主要是由该级泵、冷凝器、电机和波纹管贡献。

  通过对机组在各真空度对个测点进行声压测试,得到各测点声压值曲线图,如图3 所示。同样可以得到罗茨真空机组噪声三维分布图,如图4 所示。

各测点声压值图

  图3 各测点声压值图

  通过图1 和图3 可以得知:每一次测试在测点3、4、5、6、7 和11、12、13、14、15 其噪声值比较大,测点7 和11 在一级泵的两侧,测点6 和12在二级泵的两侧,测点5 和13 在三级泵的两侧,测点4 和14 在四级泵的两侧,测点3 和15 在五级泵的两侧。而测点18 由于在消声器的背部,其噪声值较小。在不同真空度的情况下,各级泵的两侧测点所测声压值基本上一致,故真空技术网(www.chvacum.com)认为可以把各级泵两侧所测声压值作为所对应的泵的声压值;同时,在真空度为8000Pa 时,泵的噪声最大,其次是5000Pa 和11000Pa,再是25000Pa。通过对比可知各级泵对总噪声贡献大小依次为第三级泵、第二级泵、第四级泵、第一级泵和第五级泵。

  根据在真空度为8000 Pa 时各测点声压值可以得到在真空度为8000 Pa 罗茨真空机组噪声三维分布图,如图4 所示,可以看出在各泵处的噪声值比较大,故各级泵的噪声对整个机组的噪声贡献最大,需对其进行分析。

真空度为8000 Pa 罗茨真空机组噪声三维分布图

图4 真空度为8000 Pa 罗茨真空机组噪声三维分布图

2、罗茨泵机组各级泵的主要噪声源

  从图3 和图4 可知,各级泵为整个机组的主要噪声来源,尤其是二级泵、三级泵和四级泵的噪声值较大,故此,对此三泵的各主要部件进行噪声测试,每级泵主要分三个部分,上面是泵体和电机,中间是波纹管,下面是冷凝器,由于这三个部分安装的比较紧凑,相距比较近,故测试时不再是距离需要测试部位1.5 m,而是距离0.25 m,测试时真空度为25000 Pa。具体测试的噪声值如表1。

表1 第二、三、四级泵各部位噪声值

第二、三、四级泵各部位噪声值

  从表1 可以看出,波纹管的噪声值最大,冷凝器其次,再次是泵体和电机的噪声值。故此,对于整个罗茨泵机组而言,波纹管的噪声贡献量最大。由于第三级泵对整个机组的噪声贡献最大,图5 为在极限真空度为25000 Pa 下第三级泵对应测点13 的倍频程图,图6 为真空度为25000Pa 下第三级泵波纹管噪声频谱图。从图5 和图6 可以看出,真空度为25000 Pa时,第三级泵对应测点13 在频率为1200 Hz 时噪声值最大,第三级泵波纹管处同样也在1200 Hz时噪声值最大。因为测点13 的最大噪声频率与该真空度下波纹管最大噪声频率相同,这说明在此真空度下第三级泵的噪声波纹管贡献最大。虽然波纹管本身具有吸收设备振动,减少设备振动对管道的影响的作用,但此时的振动频率与波纹管自身的固有频率相近,故波纹管此时振动最大;因此可以在波纹管外面包一层锡纸或设计其他的减振装置,以降低波纹管的噪声。

真空度为25000Pa 下第三级泵对应测点13 的噪声倍频程图-真空技术网(http://www.chvacuum.com/)

图5 真空度为25000Pa 下第三级泵对应测点13 的噪声倍频程图

 真空度为25000Pa 第三级泵波纹管噪声倍频程图 

图6 真空度为25000Pa 第三级泵波纹管噪声倍频程图

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