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減壓閥如何降噪
點擊次數(shù)：382 發(fā)布時間：2015-6-5
在實踐中，200X-16P減壓閥噪聲控制的合理范圍一直是人們關(guān)注的問題，參照有關(guān)部門的環(huán)保標準、勞動安全標準以及減壓閥的制造標準，減壓閥的允許噪聲zui高值不得超過115 dB。
200X-16P減壓閥是通過啟閉件的節(jié)流，將進口壓力降至某一個需要的出口壓力，并能在進口壓力及流量變動時，利用本身介質(zhì)能量保持出口壓力基本不變的調(diào)節(jié)閥。流體流經(jīng)減壓閥時，會產(chǎn)生壓力損失，即能量損失，這部分損失的能量是造成振動和噪聲的根源，減壓閥在工作時產(chǎn)生振動和噪聲是不可避免的現(xiàn)象。若減壓閥的工作噪聲過高，則不僅會影響操作者的身體健康，而且還會威脅到整個設(shè)備系統(tǒng)的安全運行，這種噪聲已被列為公害之一。
減壓閥的噪聲源大體上可以分為壓閥的零部件由于機械振動而產(chǎn)生噪聲，流體動力學(xué)噪聲，空氣動力學(xué)噪聲這三種，下面就為您一一介紹。
1、機械振動產(chǎn)生的噪聲
200X-16P減壓閥的零部件在流體流動時的激勵作用下會產(chǎn)生機械振動，機械振動可分為兩種形式：
?、?低頻振動，其頻率約為50～500 Hz，其聲壓級約為90 dB。這種振動是由介質(zhì)的射流和脈動造成的，其產(chǎn)生原因在于閥出口處的流速太快，管路布置不合理以及閥活動零件的剛性不足等。
?、?高頻振動，其頻率約為1 000～8 000 Hz，其聲壓級在90 dB以上。這種振動在閥的自然頻率和介質(zhì)流動所造成的激勵頻率一致時，將引起某種共振，它是減壓閥在一定減壓范圍內(nèi)產(chǎn)生的，而且一旦條件稍有變化，其噪聲變化就很大。這種機械振動噪聲與介質(zhì)流動速度無關(guān)，且這種振動噪聲事先無法預(yù)測。
減小機械振動噪聲的措施是，改變減壓閥閥腔形狀和減壓面積的形狀，合理地設(shè)計襯套和閥桿的間隙、機械加工精度、閥的自然頻率以及活動零件的剛性，正確地選用材料等。
2、流體動力學(xué)噪聲
流體動力學(xué)噪聲是由流體通過減壓閥的減壓口之后的紊流及渦流所產(chǎn)生的，其產(chǎn)生的過程可以分為兩個階段：
① 紊流噪聲，即由紊流流體和減壓閥或管路內(nèi)表面相互作用而產(chǎn)生的噪聲，其頻率和噪聲級都比較低，一般并不構(gòu)成噪聲問題。
② 汽蝕噪聲，即減壓閥在減壓過程中，當(dāng)流體流速達到一定值時，流體(液體)就開始汽化，當(dāng)液體中的氣泡所受到的壓力達到一定值時，就會爆炸。氣泡在爆炸時，要在局部產(chǎn)生很高的壓力和沖擊波，這個沖擊壓力可達196 MPa，但是稍離爆炸中心的地方，壓力急劇衰減。這個沖擊波是造成減壓閥汽蝕和噪聲的一個主要因素，其噪聲級可以達到100 dB以上。
① 紊流噪聲，即由紊流流體和減壓閥或管路內(nèi)表面相互作用而產(chǎn)生的噪聲，其頻率和噪聲級都比較低，一般并不構(gòu)成噪聲問題。
② 汽蝕噪聲，即減壓閥在減壓過程中，當(dāng)流體流速達到一定值時，流體(液體)就開始汽化，當(dāng)液體中的氣泡所受到的壓力達到一定值時，就會爆炸。氣泡在爆炸時，要在局部產(chǎn)生很高的壓力和沖擊波，這個沖擊壓力可達196 MPa，但是稍離爆炸中心的地方，壓力急劇衰減。這個沖擊波是造成減壓閥汽蝕和噪聲的一個主要因素，其噪聲級可以達到100 dB以上。
3、空氣動力學(xué)噪聲
當(dāng)蒸汽等可壓縮性流體通過200X-16P減壓閥內(nèi)的減壓部位時，流體的機械能轉(zhuǎn)換為聲能而產(chǎn)生的噪聲稱為空氣動力學(xué)噪聲。這種噪聲是一種在減壓閥噪聲中占大多數(shù)而且處理起來zui為麻煩的噪聲。該噪聲的頻率約為1 000～8 000 Hz，但它一般沒有特別陡尖的峰值頻率。這種噪聲產(chǎn)生的原因分為兩種情況，一是由于流體紊流所產(chǎn)生，二是由于流體達到臨界流速引起的激波而產(chǎn)生的。空氣動力學(xué)噪聲不能*被消除，因為減壓閥在減壓時引起流體紊流是不可避免的。
從以上分析可以看出，要想降低噪聲，就必須盡量增大R值，從而使200X-16P減壓閥減壓時消耗的內(nèi)能盡可能多地轉(zhuǎn)化為熱能而不是機械能和聲能。然而，對大口徑大流量提升式減壓閥來說，其減壓孔的長度和粗糙度不可能太大。經(jīng)過多年探索，筆者運用螺紋孔具有更大阻力并能產(chǎn)生渦流的原理，把減壓孔設(shè)計成螺紋孔的形式。一方面，通過改變流體的流動方向并減小介質(zhì)的噴射速度，讓介質(zhì)從閥體內(nèi)四周經(jīng)過螺紋孔后在套筒內(nèi)混合，形成渦流而產(chǎn)生熱能；另一方面，螺紋孔的孔徑大小和兩個螺紋孔間的距離也是影響降噪效果的兩個重要因素，螺紋孔的孔徑太大，不僅減壓效果不理想，而且降噪效果差；螺紋孔太小又易被堵塞。螺紋孔間的距離太大，將在射流束之間產(chǎn)生干擾作用之前產(chǎn)生激波；而螺紋孔間距太小，兩個相鄰的射流將成為一個大射流，并在相互干擾作用之后產(chǎn)生激波。所以，必須恰當(dāng)設(shè)計螺紋孔的孔徑和間距。螺紋孔的孔徑在M4～M8之間，兩螺紋孔的間距在0.77～0.80倍的螺紋孔孔徑時所產(chǎn)生的降噪效果比較理想?，F(xiàn)在，這種結(jié)構(gòu)的減壓閥在國內(nèi)幾個大型化工企業(yè)使用的效果非常好。