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，閥門振動大的主要原因為套筒未采用降噪結(jié)構(gòu)，通過查找資料，噪聲的治理可以通過設(shè)計特殊的結(jié)構(gòu)，如降噪聲孔板、擴散式消聲器等，來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，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，進口壓力變化大的蒸汽管路。減壓閥在降壓過程中，消耗的流體介質(zhì)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱能、機械能以及產(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械振動而產(chǎn)生噪聲；

   2. 流體動力學(xué)噪聲；

   3.空氣動力學(xué)噪聲。

    

2. 

超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法機械振動產(chǎn)生的噪聲

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：

 ① 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。

② 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。



超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法流體動力學(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，當流體流速達到一定值時，流體(液體)就開始汽化，當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。

減小機械振動噪聲的措施是在設(shè)計減壓閥時，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,因為減壓閥的實際減壓值達到Δp初始值時，液體就開始產(chǎn)生汽蝕，而且噪聲將急劇增大。此外，還要注意相對于閥瓣的流體介質(zhì)的流動方向。



超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法空氣動力學(xué)噪聲

當蒸汽等可壓縮性流體通過減壓閥內(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?？諝鈩恿W(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。

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散而積上提供1個合適的速度分布，這種經(jīng)濟的獲得閥門設(shè)計的方法可以減少10 ~20 dB噪聲，而閥門的流通能力稍有或沒有減少。另外，為提高平衡密封環(huán)耐高溫、耐振動的性能，改造時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)由原來的機械碳材質(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械振動產(chǎn)生的噪音

 減壓閥的零部件在流體流動時會產(chǎn)活力械振動，機械振動又可分為兩種： 

① 低頻振動。這種振動是由介質(zhì)的射流和脈動造成的，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動整機的剛性不足等。

② 高頻振動。這種振動在閥的做作頻率和介質(zhì)流動所造成的鼓勵頻率一致時，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。這種機械振動噪音與介質(zhì)流動速度無關(guān)，多是因為減壓閥本身設(shè)計不合理產(chǎn)生。 減小機械振動噪聲的措施是，公道地設(shè)計減壓閥襯套和閥桿的空隙、機械加工精度、閥的天然頻率以及活動零件的剛性，準確地選用資料等。



超大口徑蒸汽減壓閥噪音解決辦法結(jié)束語

      經(jīng)過由外及里、由簡到難的改造過程，陸續(xù)解決了閥門填料頻繁泄漏，執(zhí)行機構(gòu)推桿、閥桿多次斷裂，閥門振動大的問題，并為今后的閥門問題處理積累了豐富的實踐經(jīng)驗。