大型冲激式除尘机振动、噪声测试与分析

　　1　前　言

　　冲激式除尘机是一种应用面广、除尘效率高的大型通风除尘设备,其在工程领域有着广泛的应用。该类设备的最大缺点是机体振动大、噪声污染严重。因此,采用现代信号分析技术对其进行振动噪声源识别,确定主要的振动和噪声源是实施正确减振降噪措施的前提。

　　本文以CCJ/A-30型冲激式除尘机为例,在振动、噪声的测试、分析与诊断方面进行了研究与探讨。

　　CCJ/A-30型冲激式除尘机工作原理如下:含尘气体进入除尘机后,转弯向下冲击水面,当气体以高速通过“S”型通道时,激起大量水花,使水尘充分接触,使含尘气体得到净化。净化后的气体经挡水板除掉水滴后排出除尘机。图1为除尘机结构示意图。

　　2　测试系统及方法

　　图2为测试系统框图。测试中使用以下仪器:CA-YD-103型加速度传感器两台(附电荷放大器两台);ND-2精密声级计一台;北京东方振动噪声研究所研制DASP信号分析软件一套;微机系统一套。测点布置如图3所示,其中1～10为加速度测点,A～F为噪声测点。

　　由于除尘机存在机械部分与气体冲击两种可能振源,表现为机械装置及除尘机机体薄板振动并辐射噪声,同时还可能存在气动噪声。针对这种多种振源相互作用、相互影响的问题,测试时,首先将系统分成机械与结构两个部分,进行振动与噪声频谱与相干分析。图4是测试与分析方法示意图。

　　3　测试数据处理的基本原理

　　现代信号分析技术是基于计算机与FFT技术的信号分析技术,应用领域十分广泛,其中以下技术在振动与噪声分析中得到重要应用。

　　3.1　功率谱分析

　　对时间信号x(t)自功率谱定义为:

　　自功率谱得到的是信号在频域内的能量分布状况,与频谱图相比能量更为集中,能够更好的反映测点的频率结构。

　　3.2　相干分析

　　设系统的输入信号为x1(t)…xi(t)(i=1,2,…,n),输出信号为y(t),则每一个输入信号xi(t)与输出信号y(t),的相干函数为:

式中:Gi(f)为xi(t)的自功率谱

　　Gy(f)为y(t)的自功率谱;

　　Giy(f)为xi(t)与y(t)的互谱。

　　通过相干函数可以了解各输入信号对输出信号在某一频率上的贡献大小。

　　4　测试结果与分析

　　4.1　机械部分振动测试

　　机械部分是指除尘机的风机-电机-轴承座系统。该部分是除尘机中唯一的能量输入,其振动情况在很大程度上将影响除尘机的振动噪声情况。在除尘机运转情况下,拾取了轴承座壳体、风机和电机的振动信号。

　　图5～7分别为轴承座壳体上1#测点、风机2#测点及电机3#测点的功率谱分析结果。从图5～7中可见轴承座与风机的振动主要集中于低频段:29.3Hz、63.5Hz;中频段:700Hz～1300Hz,1400Hz～1600Hz;电机的振动主要集中在1284～1400Hz,其频率结构与轴承座、风机不同。从测试结果可知:轴承座的振动是最严重的,且频带较宽。风机振动的频率结构与轴承座相似。从除尘机技术数据可知:30Hz是风机的转频,而在转频出现振动主要是由于风机转子不平衡造成的。