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永嘉縣三精閥門有限公司
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怎樣有效地解決流量控制閥的降噪問題?
摘要:通過對(duì)流體噪音的分析,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用流量控制閥后噪音的調(diào)查,利用流速、壓差及多級(jí)降噪的理論生產(chǎn)出低噪音的產(chǎn)品。
我公司的主導(dǎo)產(chǎn)品——自力式流量控制閥,自93年問世到目前已整整十個(gè)年頭了,在這十年中供熱界的同行們從不認(rèn)識(shí)到認(rèn)識(shí),從片面了解到系統(tǒng)應(yīng)用,使得自力式流量控制閥在供熱方面發(fā)揮了一定的作用。
在這十年中我公司的自力式流量控制閥進(jìn)行了兩次重大的改進(jìn)。從93年Ⅱ型產(chǎn)品使用到98年,**個(gè)5年里,由于老Ⅱ型體積較大且安裝位置受限制,為適應(yīng)用戶的需求在99年我們對(duì)老產(chǎn)品進(jìn)行了改進(jìn)。生產(chǎn)出即可保證控制性能又可任意角度安裝,并且體積縮小了40%;到2002年**個(gè)5年里,好多用戶反映安裝使用后噪音比原來增大了,特別是安裝在室外架空管線上。針對(duì)這種情況我們又組織技術(shù)人員進(jìn)行專題研究開發(fā),經(jīng)過近四個(gè)月上千次的試驗(yàn),我們目前已生產(chǎn)出低噪音、帶鎖閉、便于調(diào)節(jié)的流量控制閥。噪音由原來的65~75dB降到45~55dB,可滿足不同用戶的需求。下面就我們?cè)谘兄七^程中得到的一點(diǎn)體會(huì)總結(jié)出來,供同行們參考。
一、 噪聲源分析
在供熱系統(tǒng)中離不開泵、管道和閥門,可這些又都是產(chǎn)生噪聲源的設(shè)施。
1、先說管道,液體流經(jīng)管道時(shí),由于湍流和摩擦激發(fā)的壓強(qiáng)擾動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生噪聲,特別是當(dāng)雷諾數(shù)Re>2400時(shí)的湍流狀態(tài),這種含有大量不規(guī)則的微小旋渦的湍流,可以說自身就處于“吵”的狀態(tài)。尤其流經(jīng)節(jié)流或降壓閥門、截面突變的管道或急驟拐彎的彎頭時(shí),湍流與這些阻礙流體通過的部分相互作用產(chǎn)生渦流噪聲,其聲功率級(jí)(dB)隨流速的變化關(guān)系可表示為:△Lw=60lg,若管路設(shè)計(jì)不當(dāng)還可以產(chǎn)生空化噪聲;
2、再說閥門,帶有節(jié)流或限壓作用的閥門,是液體傳輸管道中影響*大的噪聲源。當(dāng)管道內(nèi)流體流速足夠時(shí),若閥門部分關(guān)閉,則在閥門入口處形成大面積扼流,在扼流區(qū)域液體流速提高而內(nèi)部靜壓降低,當(dāng)流速大于或等于介質(zhì)的臨界速度時(shí),靜壓低于或等于介質(zhì)的蒸發(fā)壓力,則在流體中形成氣泡。氣泡隨液體流動(dòng),在閥門扼流區(qū)下游流速逐漸降低,靜壓升高,氣泡相繼被擠破,引起流體中無規(guī)則的壓力波動(dòng),這種特殊的湍化現(xiàn)象稱為空化,由此產(chǎn)生的噪聲叫空化噪聲。在流量大、壓力高的管路中,幾乎所有的節(jié)流閥門均能產(chǎn)生空化噪聲,這種空化噪聲順流而下可沿管道傳播很遠(yuǎn),這種無規(guī)則噪聲能激發(fā)閥門或管道中可動(dòng)部件的固有振動(dòng),并通過這些部件作用于其它相鄰部件傳至管道表面,產(chǎn)生類似金屬相撞產(chǎn)生的有調(diào)聲音。空化噪聲的聲功率與流速的七次方或八次方成正比,因此為降低閥門噪音可采用多級(jí)串接閥門,目的是逐級(jí)降低流速。如我們經(jīng)常使用的截止閥,采用的是低進(jìn)高出的流向,因此當(dāng)流體流經(jīng)閥腔時(shí),就會(huì)在控制閥瓣的下面(即扼流區(qū)內(nèi))形成低壓高速區(qū),產(chǎn)生氣泡。通過閥瓣后又形成高壓低速區(qū),氣泡相繼被擠破產(chǎn)生空化噪音。
根據(jù)以上分析可見管道噪聲、閥門噪聲都與液體流動(dòng)的狀態(tài)有關(guān),換句話說即與壓差和流速有關(guān)。
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