超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法

超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法

經(jīng)分析，閥門振動(dòng)大的主要原因?yàn)樘淄参床捎媒翟虢Y(jié)構(gòu)，通過(guò)查找資料，噪聲的治理可以通過(guò)設(shè)計(jì)特殊的結(jié)構(gòu)，如降噪聲孔板、擴(kuò)散式消聲器等，來(lái)減弱沖擊波并消弱噪聲。屬于先導(dǎo)活塞式減壓閥。由主閥和導(dǎo)閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導(dǎo)閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調(diào)節(jié)彈簧等零件組成。本產(chǎn)品在普通減壓閥基礎(chǔ)上作了很大改進(jìn)，加大了活塞面積，改變了節(jié)流結(jié)構(gòu)。改變了密封形式，加大了過(guò)流面積等等，從而在提高靈敏度、流量、壽命等方面大大改善了性能。



Y43H蒸氣減壓閥主要用于蒸汽管路，適用于流量大流量變化大，進(jìn)口壓力變化大的蒸汽管路。減壓閥在降壓過(guò)程中，消耗的流體介質(zhì)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能以及產(chǎn)生噪音的聲能,要降低噪聲，首先就要把減壓過(guò)程中的能量盡量多地轉(zhuǎn)化為熱能。

超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法的噪聲源大體上可以分為如下三大類： 

1. 減壓閥的零部件由于機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲；

   2. 流體動(dòng)力學(xué)噪聲；

   3.空氣動(dòng)力學(xué)噪聲。

    

2. 

超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲

減壓閥的零部件在流體流動(dòng)時(shí)的激勵(lì)作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)可分為兩種形式：

 ① 低頻振動(dòng)，其頻率約為50～500 Hz，其聲壓級(jí)約為90 dB。這種振動(dòng)是由介質(zhì)的射流和脈動(dòng)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(dòng)零件的剛性不足等。

② 高頻振動(dòng)，其頻率約為1 000～8 000 Hz，其聲壓級(jí)在90 dB以上。這種振動(dòng)在閥的自然頻率和介質(zhì)流動(dòng)所造成的激勵(lì)頻率一致時(shí)，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(jī)械振動(dòng)噪聲與介質(zhì)流動(dòng)速度無(wú)關(guān)，且這種振動(dòng)噪聲事先無(wú)法預(yù)測(cè)。

減小機(jī)械振動(dòng)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(jì)襯套和閥桿的間隙、機(jī)械加工精度、閥的自然頻率以及活動(dòng)零件的剛性，正確地選用材料等。



超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法流體動(dòng)力學(xué)噪聲

流體動(dòng)力學(xué)噪聲是由流體通過(guò)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(guò)程可以分為兩個(gè)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(jí)都比較低，一般并不構(gòu)成噪聲問(wèn)題。 

② 汽蝕噪聲，即減壓閥在減壓過(guò)程中，當(dāng)流體流速達(dá)到一定值時(shí)，流體(液體)就開(kāi)始汽化，當(dāng)液體中的氣泡所受到的壓力達(dá)到一定值時(shí)，就會(huì)爆炸。氣泡在爆炸時(shí)，要在局部產(chǎn)生很高的壓力和沖擊波，這個(gè)沖擊壓力可達(dá)196 MPa，但是稍離爆炸中心的地方，壓力急劇衰減。這個(gè)沖擊波是造成減壓閥汽蝕和噪聲的一個(gè)主要因素，其噪聲級(jí)可以達(dá)到100 dB以上。

減小機(jī)械振動(dòng)噪聲的措施是在設(shè)計(jì)減壓閥時(shí)，必須把減壓閥的減壓值控制在Δp臨界值以下，而且，是在Δp初始以下,因?yàn)闇p壓閥的實(shí)際減壓值達(dá)到Δp初始值時(shí)，液體就開(kāi)始產(chǎn)生汽蝕，而且噪聲將急劇增大。此外，還要注意相對(duì)于閥瓣的流體介質(zhì)的流動(dòng)方向。



超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法空氣動(dòng)力學(xué)噪聲

當(dāng)蒸汽等可壓縮性流體通過(guò)減壓閥內(nèi)的減壓部位時(shí)，流體的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為聲能而產(chǎn)生的噪聲稱為空氣動(dòng)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(lái)為麻煩的噪聲。該噪聲的頻率約為1 000～8 000 Hz，但它一般沒(méi)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(dá)到臨界流速引起的激波而產(chǎn)生的?？諝鈩?dòng)力學(xué)噪聲不能*被消除，因?yàn)闇p壓閥在減壓時(shí)引起流體紊流是不可避免的。

此次改造將下套筒由平行窄條套筒改為低噪音孔型套筒，用以減少紊流并在擴(kuò)散而積上提供1個(gè)合適的速度分布，這種經(jīng)濟(jì)的獲得閥門設(shè)計(jì)的方法可以減少10 ~20 dB噪聲，而閥門的流通能力稍有或沒(méi)有減少。另外，為提高平衡密封環(huán)耐高溫、耐振動(dòng)的性能，改造時(shí)還將原閥芯上的平衡密封環(huán)槽由1道增加為2道，并將平衡密封環(huán)由原來(lái)的機(jī)械碳材質(zhì)改為高鎳鑄鐵材質(zhì)。閥門改造上線后，閥門振動(dòng)大幅降低，閥桿處振幅下降到122μm/s左右。



  三、超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的噪音

 減壓閥的零部件在流體流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)活力械振動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)又可分為兩種： 

① 低頻振動(dòng)。這種振動(dòng)是由介質(zhì)的射流和脈動(dòng)造成的，其產(chǎn)生起因在于閥出口處的流速太快，管路安排分歧理以及閥運(yùn)動(dòng)整機(jī)的剛性不足等。

② 高頻振動(dòng)。這種振動(dòng)在閥的做作頻率和介質(zhì)流動(dòng)所造成的鼓勵(lì)頻率一致時(shí)，將引起共振，它是減壓閥在一定減壓范疇內(nèi)產(chǎn)生的，而且一旦前提稍有變更，其噪音變化就很大。這種機(jī)械振動(dòng)噪音與介質(zhì)流動(dòng)速度無(wú)關(guān)，多是因?yàn)闇p壓閥本身設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生。 減小機(jī)械振動(dòng)噪聲的措施是，公道地設(shè)計(jì)減壓閥襯套和閥桿的空隙、機(jī)械加工精度、閥的天然頻率以及活動(dòng)零件的剛性，準(zhǔn)確地選用資料等。



超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法結(jié)束語(yǔ)

      經(jīng)過(guò)由外及里、由簡(jiǎn)到難的改造過(guò)程，陸續(xù)解決了閥門填料頻繁泄漏，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿、閥桿多次斷裂，閥門振動(dòng)大的問(wèn)題，并為今后的閥門問(wèn)題處理積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。