【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。

（2）对大型水泵，每个支承点一般采用多层及每层多块的组合布置，各层减振垫之间用3～4毫米厚整块钢板隔开，并将减振垫与钢板粘结在一起。

（3）考虑水泵隔振系统的稳定性，每层1～2块布置时不宜超过3层，每层3～4块时不宜超过4层，每层5～6块以上时不宜超过5层。

（4）橡胶减振垫的许可荷载与硬度成正比；如前述，其竖向固有频率与硬度成正比，与静态压缩量成反比；橡胶减振垫的竖向固有频率与支点每层布置的块数无关，与布置的层数成反比，当二层布置时，竖向固有频率约为一层布置的0.7倍，四层布置时，竖向固有频率约为一层布置的0.5倍。

2.隔振软接头、弹性支吊架选型隔振系统设计

不仅要对转动设备进行隔振，为了防止振动随管道输出，水泵的进、出口管道必须安装隔振软接头，与水泵刚性连接的进、出口管道上的支吊架必须采用隔振（弹性）支吊架，管道穿过机房围护结构处，应留有缝隙，并使用弹性材料填充。

水泵隔振软接头主要有可曲挠橡胶接头和不锈钢金属软管。可曲挠橡胶接头弹性好，自由偏转和位移性能好，造价低廉。但该产品强度低，橡胶宜老化，在中、小型水泵上使用较多。不锈钢金属软管强度高，承压大，使用寿命长。但该产品自由偏转和位移性能稍差，造价较高，在大型水泵上使用较多。

隔振支吊架一般采用弹簧阻尼支吊架或橡胶隔振支吊架。弹簧阻尼支吊架隔振性能好，使用寿命长，但价格较高。橡胶隔振支吊架结构简单，隔振性能好，可购成品或现场制作，价格较低。

3.水泵隔振系统设计安装

水泵进、出口隔振软接头一般有水平管段安装和竖直管段安装两种形式图。

3.1隔振软接头在水泵进、出口水平管段安装时

（1）水泵运行时，由于管内介质压力的作用，水泵进、出口竖管背离水泵向外侧位移。水泵的进、出口隔振软接头受拉，不仅降低隔振效果，压力较大时甚至损坏隔振软接头，因此，支架a和支架b应按固定支架设计安装。支架顶承受的水平推力，计算式如下：

Fa=P1A1Fb=P2A2式中：Fa——支架a顶部承受的水平推力，N；

P1——水泵出口工作压力，Pa；

A1——水泵出口弯管圆截面积，m2；

Fb——支架b顶部承受的水平推力，N；

P2——水泵进口工作压力，Pa；

A2——水泵进口弯管圆截面积，m2.

（2）水泵运行时，由于水泵进、出口管内压差较大，尤其是高扬程、大流量水泵，水泵泵体向水泵进水口方向移动。因此必须对水泵隔振台座采取限位移措施。常用的方法是在设备基础上设挡板。挡板受力计算式如下：

F=P1A1-P2A2（忽略减振器对隔振台座的牵制力）

式中：F——水泵位移对挡板的推力，N；

P1P2——同前；

A1A2——同前。

3.2隔振软接头在水泵进、出口竖直管段上安装时

（1）由于水泵进、出口弯管与水泵刚性连接，水泵运行时，泵体不会产生位移。

（2）由于水泵运行时管内介质压力作用，隔振软接头下部的水泵进、出口水平管段向下位移，压力较大时，隔振软接头上部的管道向上位移，如果没有约束，会造成水泵进、出口水平管段的管件损坏和隔振软接头受拉甚至损坏。因此，水泵进、出口水平管道和上部母管应设支架c、支架d、支架e和支架f.支架c和支架d按弹性支架设计，承受的荷载为隔振软接头以下的管道管件重量、竖直管段内和水泵进、出口水平管内水的重量，以及由于管道内压力在弯管上产生的向下的盲板力之和。http://www.whtlhgdq.com/product/