調節閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品等介質。調節閥常用分類:氣動調節閥,電動調節閥,液動調節閥,自力式調節閥
一、噪聲分析
1,調節閥的空氣動力型噪聲
氣體動力噪聲是氣體或蒸汽流過節流孔而產生的。工業上遇到的調節閥的噪聲,大多數是氣體動力噪聲。
氣體和蒸汽都是可壓縮流體,一般來說,可壓縮流體的流速都要高于不可壓縮流體的流速。
當氣體流速比聲音速度低時,噪音是因為強烈的擾流產生的;當氣體的速度大于聲速時,流體中產生沖擊波,所以噪聲劇增。把各種噪聲加以比較,可壓縮流體流經調節閥產生的噪音是最嚴重的。
調節閥結構示意圖
02液體動力噪聲
液體動力噪聲是由于液體流過調節閥的節流孔而產生的。調節閥結構多種多樣,調節閥節流口的結構形式盡管不同,但都對液體產生節流作用。當液體通過節流口時,由于節流口面積的急劇變化,流通面積縮小,流速升高,壓力下降,因而容易產生阻塞流,產生閃蒸和空化作用,這些情況都是誘發噪聲的原因。
03漩渦脫離噪聲
在各種噪聲類型中,有一種旋渦脫離噪聲,可壓縮流體在流過物體表面時,極容易產生這種噪聲。
當流體質點流到一個非流線型的圓柱體的前緣時,流體受阻,壓力就從自由流動時的壓力升高到另一種壓力,這是因為流體動能的轉換。流體繞過圓柱體,形成附面層后,繼續流動。可壓縮流體流經氣動調節閥時,在節流截面最小處可能達到或超過聲音速度,這就形成沖擊波、噴射流、旋渦流等凌亂的流體,這種流體在節流孔的下游轉換成熱能,同時產生氣體動力噪聲,沿著下游管道,傳送到各處,嚴重時將因振動過大而破壞管道系統
二、調節閥噪聲治理
01消除共振噪聲法
只有調節閥共振時,才有能量疊加而產生100多分貝的強烈噪音。有的表現為振動強烈,噪音不大,有的振動弱,而噪音卻非常大;有的振動和噪音都較大。這種噪音產生一種單音調的聲音,其頻率一般為3000~7000赫茲,顯然,消除共振、噪音自然隨之消失。
圖 減振墊
02消除汽蝕噪音法
汽蝕是主要的流體動力噪音源。空化時,汽泡破裂產生高速沖擊,使其局部產生強烈湍流,產生汽蝕噪音。
這種噪音具有較寬的頻率范圍,產生咯咯聲,與流體中含有砂石發出的聲音相似。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法。
03使用厚壁管線法
采用厚壁管是聲路處理辦法之一。使用薄壁可使噪音增加5分貝,采用厚壁管可使噪音降低0~20分貝
同一管徑壁越厚,同一壁厚管徑越大,降低噪音效果越好。如DN200管道,其壁厚分別為6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm時,可降低噪音分別為-3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5分貝。當然,壁越厚所付出的成本就越高。
04采用聲學材料法
這也是一種較常見、最有效的聲路處理辦法。可用吸音材料包住噪音源和閥后管線。
必須指出,因噪音會經由流體流動而長距離傳播,故吸音材料包到哪里,采用厚壁管至哪里,消除噪音的有效性就終止到哪里。這種辦法適用于噪音不很高、管線不很長的情況,因為這是一種較費錢的辦法。
玻璃棉和聚酯纖維棉
05串聯消聲器法
本法適用于作為空氣動力噪音的消音,它能夠有效地消除流體內部的噪音和抑制傳送到固體邊界層的噪音級。對質量流量高或閥前后壓降比高的地方,本法最有效而又經濟。使用吸收型串聯消音器可以大幅度降低噪音。但是,從經濟上考慮,一般限于衰減到約25分貝。
圖 調節閥消聲器
06隔聲罩法
在設備周圍安裝隔聲罩,將設備噪聲控制在隔聲罩內,或在調節閥周圍安裝聲屏障,阻礙噪聲向外輻射,保護設備周圍聲環境。
圖 調節閥半封閉隔聲罩
圖 調節閥聲屏障
07串聯節流法
在調節閥的壓力比高的場合,采用串聯節流法,就是把總的壓降分散在調節閥和閥后的固定節流元件上。如用擴散器、多孔限流板,這是減少噪音辦法中最有效的。
為了得到最佳的擴散器效率,必須根據每件的安裝情況來設計擴散器(實體的形狀、尺寸),使閥門產生的噪音級和擴散器產生的噪音級相同。
08選用低噪音閥
低噪音閥根據流體通過調節閥閥芯、調節閥閥座的曲折流路(多孔道、多槽道)的逐步減速,以避免在流路里的任意一點產生超音速。有多種形式,多種結構的低噪音閥(有為專門系統設計的)供使用時選用。當噪音不是很大時,選用低噪音套筒閥,可降低噪音10~20分貝,這是最經濟的低噪音閥。