GB/T2888一91
風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測(cè)量方法
代替GB2888-82
Methodsofnoisemeasurementforfans,
blowerscompressorsandRootsblowers
1 主題(tí)内容與适用範(fàn)圍
本标準規定瞭(le)A聲級和聲壓級的噪聲測(cè)量方法,同時也規定瞭(le)聲功率級的噪聲測(cè)量方法。
本标準适用於(yú)一般型式的通風機、透平鼓風機、透平壓縮機(以下簡稱風機)和羅茨鼓風機的噪聲測(cè)
量。
2 弓!用标準
GB1236通風(fēng)機空氣動(dòng)力性能試驗方法
GB3947聲(shēng)學名詞(cí)術語
GB10178 通風(fēng)機現場(chǎng)試驗
JB3165離心和軸流式鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)熱力性能試驗
ZBJ72031 一般用途羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能試驗方法
3 術語、符号、代号
3.1 A聲級
用聲級計或用與此等效的測(cè)量儀器,經過A計權網絡指出的噪聲級稱(chēng)爲A聲級,用t、表示。單位
爲分貝(bèi),單位符号dB,本标準爲明確(què)以A特性計權用dB(A)表示。
32 聲源
風(fēng)機及羅茨鼓風(fēng)機機殼、進氣日、出氣日等産(chǎn)生的噪聲源,其具體聲源部位如下:
a. 敞開於(yú)大氣無外接管道的通風(fēng)機進氣[1(圖1);
注:買 标準聲源。
國(guó)家技術監(jiān)餐局1991一們一06批準 1992一08一01實施
Gs/T2888一91
b. 敞開於(yú)大氣無外接管道的通風(fēng)機出氣口(圖2);
c. 進氣 口和出氣 口均接管道的通風(fēng)機(jī)機(jī)殼(圖3);
圖 3
d.透平鼓風(fēng)機(jī)和透平壓縮機(jī)機(jī)殼(圖4);
珍 曰
e. 羅茨鼓風(fēng)機(jī)機(jī)亮(圖5、圖6)。 ! 圖4
Gs/T2888一91
圖 5
圖6
3.3 标準聲源
在測量頻率範圍内輸出非常穩定,具有良好的全指向性並(bìng)在消聲室或混響室校正瞭(le)的聲源爲标準
聲源。
3.4 标準長度
噪聲測(cè)點到聲源點的距離,測(cè)量風機進、出氣口噪聲時,當葉輪直徑小於(yú)或等於(yú)1m時,取标準長
度爲Im;當葉輪直徑大於(yú)1m時,取标準長(zhǎng)度等於(yú)葉輪直徑。标準長(zhǎng)度用L表示。
測(cè)量風機和羅茨鼓風機機殼噪聲時,标準長(zhǎng)度取1m,
3.5 測量值
對聲級計的讀(dú)數作瞭(le)背景噪聲修正後的值。
3.6 假定聲源表面
包括聲源在内,以地面結束的最一{假定長(zhǎng)方體表面。風(fēng)機及羅茨鼓風(fēng)機的主體視爲聲源的凸起物,
全部包括在内。
3.2 半自由場
可設置聲源,有一個(gè)反射面的聲場(chǎng)。
4 測f項 目
在規定的運轉條件下,測(cè)量風機及羅茨鼓風機周圍的A聲級及頗帶(dài)聲壓級。
GB/T2888一91
5 測f條件
5.,測t環境
5.1門 測量場所
測(cè)量場所,應盡量選用除地面外無反射條件的場所,且應使測(cè)量的風機及羅茨鼓風機處於(yú)運轉狀
态,測(cè)點至聲源點間的距離爲1倍和2倍标準長度時,其A聲級的差值應不小於(yú)5dB(A).
如不能滿足上述條件時,測(cè)量場(chǎng)所狀态(室内尺寸、裝置尺寸、配置、聲場(chǎng)測(cè)量結果)應作記錄
5.1.2 背景噪聲
測(cè)量地點應避免背景噪聲影響,背景A聲級和倍頻帶(dài)聲壓級應比被測(cè)機器至少低10dB。當二者差
值在4^-9dB時(shí),應(yīng)按表 1修正。
表 1
山東錦工有限公司是一家專業生産羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司,位於(yú)有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮,近年來,錦工緻力於(yú)新産品的研發,新産品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機,赢得瞭(le)市場好評和認可。
羅茨風機是大型旋轉型工業設備,轉軸是其核心部件,由於(yú)轉速高,負荷大,是故障易發區。一旦發生故障,将危及設備和附近工作人員的安全,並(bìng)造成羅茨鼓風機損毀及整個生産流程的中斷,帶來巨大的經濟損失。
振動(dòng)是轉軸故障的主要表現形式,在其故障發生初期,即可出現振動(dòng)異常的情況。因此設置在線監測(cè)系統,對軸振動(dòng)進行24小時監測(cè),可及時發現故障,避免重大事故發生,減小事故危害性。
要保證監測系統的正常、高效的工作,檢測點的正確(què)設置就顯得非常重要。 選擇最佳的測量點,並(bìng)選用合适的測振動的傳感器,才能夠獲取充足、可靠地設備運行狀态信息,對轉軸的運行狀态進行正確(què)判斷。如果所得的檢測信号不真實、不典型,或不能客觀的、充分的顯示設備的實際狀态,那麽整個監測系統的運行的可靠性将無法保證。
2振動(dòng)的特征和測(cè)量部位
高爐羅茨風機是大型旋轉型機械設備(bèi),它具有轉速高、轉速恒定、負荷相對平穩等特征,其轉軸的振動具有以下特征:1.機組軸系隻有兩種轉速,即低速軸系的電動機轉速,和高速軸系的羅茨鼓風機轉速,因此振動分析針對這兩個軸系即可;2.羅茨風機是一種透平機械,它的工作介質爲空氣,正常工作時載荷平穩,因此正常工作狀态下沖擊振動較少;3.羅茨風機屬於(yú)大功率設備(bèi),設備(bèi)龐大,因此機組發生故障時,振動會表現出極強的非線性特征,一些振動故障用線性分析理論難於(yú)解釋;4.羅茨風機振動受高爐工況影響較大,高爐工況波動較大時,會造成風機機組劇烈振動,甚至引發設備(bèi)故障;5.由於(yú)工作轉速在第一臨界轉速以上,當一些自激頻率接近機組固有頻率,會引起機組的自激振動。
轉軸的線性振動(dòng)數(shù)學模型爲:
式中 k —— 整個(gè)支座的剛(gāng)度系數,N/m;
c —— 系統(tǒng)阻尼, N/(m/s);
m —— 轉(zhuǎn)子質(zhì)量,kg。
這是一個(gè)二階(jiē)常系數線性非齊次微分方程,其解由通解和特解兩項組成,即:
式中 (1)爲通解,對(duì)應衰減自由振動(dòng)。
(2)爲特解,對(duì)應穩态強迫振動(dòng)。
衰減自由振動(dòng)随時間(jiān)推移迅速消失,而強迫振動(dòng)則不受阻尼影響,是一種振動(dòng)頻率和激振力同頻的振動(dòng)。
風機機組的振動頻率與轉軸轉動頻率的關系十分密切,因此轉動頻率是設備(bèi)故障診斷中很重要的一個參(cān)數。機組發生故障時,根據振動頻率的高低,可以粗略地判斷出故障的部位。
能造成機組轉軸振動失穩的因素很多,如動壓軸承失穩、密封失穩、動靜摩擦失穩等,失穩具有突發性,往往會帶來嚴重危害。機組的穩定性在很大程度上決定於(yú)滑動軸承的剛度和阻尼。當系統具有正阻尼時,對振動具有抑制作用,振動會逐漸減弱;當系統具有負阻尼時,則具有激振作用;系統阻尼爲零時,系統處(chù)於(yú)穩定臨界狀态。
爲保證盡早發現故障迹象,盡量避免故障停機造成的經濟損失,必須正確(què)選擇測(cè)量部位,以獲得客觀、真實、充分的檢測(cè)信息。
通過對風機系統的構成,工作特性的分析,故障易發區及故障表現形式的分析,可将風機轉軸、變(biàn)速箱、電動機轉自轉軸確(què)定爲重點監測部位。
3測量點的確定
當設備(bèi)發生故障時,其往往以一定的狀态表現出來,而這些狀态又包含在特定的信号中,對設備(bèi)進行狀态監測主要是通過獲取這些信号然後進行分析,從而確(què)定設備(bèi)的故障。而要正確(què)及時的獲取這些信息,必須通過安裝在測量點的傳感器來完成,因此測量點選擇的正確(què)與否,傳感器的選擇是否合适,關系到能否對設備(bèi)故障做出正確(què)的診斷。
確(què)定測量點數量及方向時考慮瞭(le)以下幾方面:(1)應是設備振動的敏感點;(2)能對設備振動狀态做出全面的描述;(3)應是離機械設備核心部位最近的關鍵點;(4)應是容易産生劣化現象的易損點;(5)不能對設備的原工作狀态産生影響。
經過對監測要求、設備結構、安裝維修等方面的考慮,確(què)定測量點分布如圖所示,對於(yú)高爐羅茨風機組,可以在風機轉子軸徑部位安裝電渦流傳感器,測量轉子的軸振動;在電機側安裝鍵相傳感器,測量轉速;在變速箱、主電動機的軸承座部位安裝加速度傳感器,測量這些部位的振動加速度。
測(cè)軸振動是在一個平面内相互垂直的兩個方向分别安裝的兩個渦流傳(chuán)感器,測(cè)轉速的鍵相傳(chuán)感器也是渦流傳(chuán)感器,在電機的轉軸上開出健相槽即可。
溫度、油壓等相關工藝參(cān)數的測(cè)量,風機制造廠家在出廠前已經設計安裝好,無需另外設置。
渦流傳感器選用美國本特利公司的3300 XL傳感器(8mm 電渦流探頭),加速度傳感器選用美國PCB公司的産品,型号爲608A11。将設備(bèi)的振動信号檢測(cè)出來後,經過抗幹擾的延伸電纜,将信号傳送至信号調理儀進行後續處理。
4結論
妥善設置各檢測點,建立羅茨鼓風機在線監測系統,以達到監測設備(bèi)運行,減少故障的目的。其所得各項數據信息,還可進一步傳遞到工控機,建立在線故障診斷系統,以達到瞭(le)解設備(bèi)的運行狀态、預知故障、杜絕事故、延長設備(bèi)運行周期、縮短維修時間、最大限度的發揮設備(bèi)的生産潛力,節約成本的目的。
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