降膜蒸发器主要噪声的试验研究

　　降膜蒸发器的噪声主要由气流噪声和机械噪声构成,而起主导作用的是气流噪声,气流噪声的声源主要由热压泵产生,即由热压泵内的拉伐尔管产生的高速高压气流产生。目前,在我们所调研的我国许多乳品化工等行业使用的国产和进口降膜蒸发器的噪声均严重超标。

　　热压泵系原蒸汽喷射真空泵,它是以高压引射蒸汽在0.5MPa~0.9MPa的压力下,通过喷射装置使其产生低压,然后将系统中的汁气吸入,再经过压缩,作为新能源使用,从而达到节约能源的目的。乳品厂使用此种装置或压缩一效汁汽或压缩二效汁汽给一效作为能源。

　　热压泵是由喷射装置和泵体组成,其喷射装置为拉伐尔喷嘴,其结构如图1所示。气流通过拉伐尔喷嘴时为绝能等熵流动,根据一维定常流动的连续方程,通过同一管道中不同截面的流量是个常数[1]。即

　　式中:

　　qm—质量流量(kg),

　　v—气体比体积(m³/kg)

　　A—喷管直径(m),

　　Ma—马赫数,Ma=

　　a—当地声速(m/s),

　　c—气流速度, (m/s)

　　在定常绝能等熵流动的条件下,由于任一截面上的流体参数保持不变。

　　对于喷管,气流速度是增大(dc>0)的,由此可得出结论:

　　(1)气流为亚音速(Ma<1)时,dA<0,所以亚音速流动时,流管截面积减小时流速增大。

　　(2)气流为超音速(Ma>1)时,dA>0,所以超音速流动时,流管截面积增大时流速增大。

　　(3)当时Ma=1时,dA=0流速达最大值,相应的截面积应该是流管的最小截面积,即临界截面必是流管中的最小截面。

　　从上述结论可以知道,要将气流绝能等熵地由亚音速加速为超音速,管道必须做成先收缩后扩张的形状,这种收缩-扩张形喷管是19世纪末瑞典工程师拉伐尔发明的,故称这种喷管为拉伐尔喷管(见图1)。因此,拉伐尔喷管是使气流由亚音速变为超音速的装置。此超音速的音频是由多种频率组成,所以,会产生很大的噪音[2, 3]。

　　1 试验研究

　　按照中华人民共和国标准GB/T17248.3-1999eqvISO//202; 1995(声学机器和设备发射的噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量现场简易法)现场选定了5个测试点进行测试,按照本标准布置测点如下:操作台操作者位置(记录为1号点)传声器位于操做者头部,两眼连线中心平面右侧0.20m位置,其轴线平行操做者的视线,并且位于测得的A计权声压级LpA较高的1侧。操作者沿指定路径移动时的传声器位置依次为2号点(距设备2.5m、距地面1.55m)、3号点(距设备1.6m、距地面1.55m)、4号点(距设备1.6m、距地面1.55m)、5号点(距设备2.5m、距地面1.55m)。测点位置如图2所示。