Como fornecedor de confiança de produtos de fluxo misto da bomba centrífuga, tive inúmeras discussões com os clientes sobre os níveis de ruído associados a essas bombas e maneiras eficazes de reduzi -las. Neste blog, vou compartilhar informações sobre os níveis de ruído de bombas e estratégias de fluxo mistas centrífugas para mitigar esse problema.
Compreendendo os níveis de ruído de bombas de fluxo mistas centrífugas
As bombas de fluxo misto centrífugas operam combinando as características das bombas centrífugas e axiais - de fluxo. Eles são amplamente utilizados em várias indústrias, como tratamento de água, processamento químico e irrigação agrícola. No entanto, como qualquer equipamento mecânico, eles geram ruído durante a operação.
Os níveis de ruído de bombas de fluxo misto centrífugas podem variar significativamente, dependendo de vários fatores. Em primeiro lugar, o design e a construção da bomba desempenham um papel crucial. As bombas com projetos de impulsor deficientes podem causar fluxo desigual de fluido, levando a padrões de fluxo turbulento e aumento do ruído. Por exemplo, se as pás do impulsor não tiverem formato ou espaçado adequadamente, isso poderá resultar em flutuações de pressão dentro da bomba, que se manifestam como ruído.
Em segundo lugar, as condições operacionais da bomba têm um impacto direto nos níveis de ruído. A operação de alta velocidade geralmente produz mais ruído em comparação à operação de baixa velocidade. Quando a bomba está funcionando a uma alta velocidade de rotação, o fluido dentro da bomba experimenta maior aceleração e desaceleração, criando interações mais violentas de estrutura de fluidos. Além disso, se a bomba estiver operando a uma taxa de fluxo longe de seu ponto de design, poderá levar à cavitação. A cavitação ocorre quando a pressão do fluido cai abaixo de sua pressão de vapor, causando a formação e o colapso subsequente das bolhas de vapor. O colapso dessas bolhas gera ondas de choque, que são uma importante fonte de ruído e também podem causar danos aos componentes da bomba ao longo do tempo.
Outro fator que influencia o ruído é o ambiente de instalação. Se a bomba não for instalada corretamente, por exemplo, se não estiver firmemente montada em uma base estável, as vibrações poderão ser transmitidas às estruturas circundantes, amplificando o ruído. Além disso, a presença de outros equipamentos nas proximidades pode interagir com o ruído da bomba, refletindo ou absorvendo.
Normalmente, os níveis de ruído de bombas de fluxo misto centrífugas podem variar de cerca de 60 decibéis (dB) a mais de 90 dB, dependendo dos fatores mencionados acima. Um nível de ruído de 60 dB é comparável à conversa normal, enquanto 90 dB é tão alto quanto um cortador de grama. A exposição prolongada a níveis de ruído acima de 85 dB pode causar danos auditivos; portanto, é essencial abordar a questão do ruído, especialmente em ambientes industriais, onde os trabalhadores estão próximos das bombas.
Estratégias para reduzir o ruído das bombas de fluxo misto centrífugas
1. Otimize o design da bomba
- Design do impulsor: Um impulsor bem projetado é crucial para reduzir o ruído. As pás do impulsor devem ter uma forma suave e simplificada para garantir um fluxo de fluido mais uniforme. As técnicas avançadas de dinâmica do fluido computacional (CFD) podem ser usadas durante o processo de projeto para simular o fluxo de fluido dentro da bomba e otimizar a geometria do impulsor. Por exemplo, ajustando o ângulo da lâmina, a curvatura e o número de lâminas, o padrão de fluxo pode ser melhorado, reduzindo as flutuações de pressão e o ruído.
- Projeto de voluta: A voluta, que é o invólucro que envolve o impulsor, também afeta o nível de ruído. Uma voluta adequadamente projetada pode ajudar a converter suavemente a energia cinética do fluido, deixando o impulsor em energia de pressão. Deve ter uma seção cruzada gradualmente para evitar mudanças repentinas na velocidade de fluxo, o que pode causar ruído.
2. Ajuste as condições operacionais
- Controle de velocidade: Reduzir a velocidade de operação da bomba pode diminuir significativamente o nível de ruído. As unidades de frequência variável (VFDs) podem ser instaladas para ajustar a velocidade da bomba de acordo com a demanda real. Ao operar a bomba a uma velocidade mais baixa, as interações fluidas - estrutura são menos intensas, resultando em menos ruído. Por exemplo, se uma bomba estiver em execução inicialmente a 3000 revoluções por minuto (rpm) e pode ser operada com segurança a 2000 rpm sem sacrificar o desempenho, o nível de ruído pode ser notavelmente reduzido.
- Evite cavitação: Para evitar a cavitação, é importante garantir que a bomba esteja operando dentro de suas faixas de fluxo e pressão recomendadas. O monitoramento da pressão e temperatura da entrada do fluido pode ajudar a detectar possíveis condições de cavitação. Se a cavitação for detectada, a taxa de fluxo poderá ser ajustada ou a cabeça de sucção pode ser aumentada para aumentar a pressão do fluido na entrada da bomba.
3. Melhore a instalação e montagem
- Fundação estável: A bomba deve ser instalada em uma base sólida e estável. Uma base de concreto é frequentemente usada em aplicações industriais para absorver vibrações e impedir que elas sejam transmitidas para as estruturas circundantes. Isoladores de borracha ou mola também podem ser colocados entre a bomba e a base para reduzir ainda mais a transmissão de vibração.
- Instalação adequada de tubulação: Os tubos conectados à bomba devem ser adequadamente suportados e alinhados. Os conectores flexíveis podem ser usados na tubulação para absorver vibrações e impedir que sejam transferidos ao longo dos tubos. Além disso, o diâmetro do tubo deve ser selecionado adequadamente para garantir um fluxo de fluido suave e evitar quedas de pressão excessivas, o que pode contribuir para o ruído.
4. Use ruído - gabinetes de redução
- Gabinetes acústicos: Um gabinete acústico pode ser instalado ao redor da bomba para isolar o ruído. Esses gabinetes são feitos de materiais de absorção de som, como fibra de vidro ou lã mineral, o que pode reduzir o nível de ruído absorvendo e refletindo as ondas sonoras. O gabinete deve estar bem - selado para evitar vazamentos de som. No entanto, é importante garantir a ventilação adequada dentro do gabinete para evitar superaquecimento da bomba.
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Referências
- Stepanoff, AJ (1957). Bombas de fluxo centrífugas e axiais: teoria, design e aplicação. John Wiley & Sons.
- Karassik, IJ, Messina, JP, Cooper, PT, & Heald, CC (2008). Manual da bomba. McGraw - Hill.
- Instituto de Engenharia de Controle de Ruído. (2019). Controle de ruído industrial e acústica. CRC Press.