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怎樣有效地解決流量控制閥的降噪問題?
閱讀：864 發布時間：2010-3-9摘要：通過對流體噪音的分析，結合現場使用流量控制閥后噪音的調查，利用流速、壓差及多級降噪的理論生產出低噪音的產品。
我公司的主導產品——自力式流量控制閥，自93年問世到目前已整整十個年頭了，在這十年中供熱界的同行們從不認識到認識，從片面了解到系統應用，使得自力式流量控制閥在供熱方面發揮了一定的作用。
在這十年中我公司的自力式流量控制閥進行了兩次重大的改進。從93年Ⅱ 型產品使用到98年，*個5年里，由于老Ⅱ 型體積較大且安裝位置受限制，為適應用戶的需求在99年我們對老產品進行了改進。生產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年第二個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。針對這種情況我們又組織技術人員進行專題研究開發，經過近四個月上千次的試驗，我們目前已生產出低噪音、帶鎖閉、便于調節的流量控制閥。噪音由原來的65～75dB降到45～55dB，可滿足不同用戶的需求。下面就我們在研制過程中得到的一點體會總結出來，供同行們參考。
一、 噪聲源分析
在供熱系統中離不開泵、管道和閥門，可這些又都是產生噪聲源的設施。
1、先說管道，液體流經管道時，由于湍流和摩擦激發的壓強擾動就會產生噪聲，特別是當雷諾數Re>2400時的湍流狀態，這種含有大量不規則的微小旋渦的湍流，可以說自身就處于“吵”的狀態。尤其流經節流或降壓閥門、截面突變的管道或急驟拐彎的彎頭時，湍流與這些阻礙流體通過的部分相互作用產生渦流噪聲，其聲功率級（dB）隨流速的變化關系可表示為：△Lw=60lg，若管路設計不當還可以產生空化噪聲；
2、再說閥門，帶有節流或限壓作用的閥門，是液體傳輸管道中影響zui大的噪聲源。當管道內流體流速足夠時，若閥門部分關閉，則在閥門入口處形成大面積扼流，在扼流區域液體流速提高而內部靜壓降低，當流速大于或等于介質的臨界速度時，靜壓低于或等于介質的蒸發壓力，則在流體中形成氣泡。氣泡隨液體流動，在閥門扼流區下游流速逐漸降低，靜壓升高，氣泡相繼被擠破，引起流體中無規則的壓力波動，這種特殊的湍化現象稱為空化，由此產生的噪聲叫空化噪聲。在流量大、壓力高的管路中，幾乎所有的節流閥門均能產生空化噪聲，這種空化噪聲順流而下可沿管道傳播很遠，這種無規則噪聲能激發閥門或管道中可動部件的固有振動，并通過這些部件作用于其它相鄰部件傳至管道表面，產生類似金屬相撞產生的有調聲音。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串接閥門，目的是逐級降低流速。如我們經常使用的截止閥，采用的是低進高出的流向，因此當流體流經閥腔時，就會在控制閥瓣的下面（即扼流區內）形成低壓高速區，產生氣泡。通過閥瓣后又形成高壓低速區，氣泡相繼被擠破產生空化噪音。
根據以上分析可見管道噪聲、閥門噪聲都與液體流動的狀態有關，換句話說即與壓差和流速有關。
我公司的主導產品——自力式流量控制閥，自93年問世到目前已整整十個年頭了，在這十年中供熱界的同行們從不認識到認識，從片面了解到系統應用，使得自力式流量控制閥在供熱方面發揮了一定的作用。
在這十年中我公司的自力式流量控制閥進行了兩次重大的改進。從93年Ⅱ 型產品使用到98年，*個5年里，由于老Ⅱ 型體積較大且安裝位置受限制，為適應用戶的需求在99年我們對老產品進行了改進。生產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年第二個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。針對這種情況我們又組織技術人員進行專題研究開發，經過近四個月上千次的試驗，我們目前已生產出低噪音、帶鎖閉、便于調節的流量控制閥。噪音由原來的65～75dB降到45～55dB，可滿足不同用戶的需求。下面就我們在研制過程中得到的一點體會總結出來，供同行們參考。
一、 噪聲源分析
在供熱系統中離不開泵、管道和閥門，可這些又都是產生噪聲源的設施。
1、先說管道，液體流經管道時，由于湍流和摩擦激發的壓強擾動就會產生噪聲，特別是當雷諾數Re>2400時的湍流狀態，這種含有大量不規則的微小旋渦的湍流，可以說自身就處于“吵”的狀態。尤其流經節流或降壓閥門、截面突變的管道或急驟拐彎的彎頭時，湍流與這些阻礙流體通過的部分相互作用產生渦流噪聲，其聲功率級（dB）隨流速的變化關系可表示為：△Lw=60lg，若管路設計不當還可以產生空化噪聲；
2、再說閥門，帶有節流或限壓作用的閥門，是液體傳輸管道中影響zui大的噪聲源。當管道內流體流速足夠時，若閥門部分關閉，則在閥門入口處形成大面積扼流，在扼流區域液體流速提高而內部靜壓降低，當流速大于或等于介質的臨界速度時，靜壓低于或等于介質的蒸發壓力，則在流體中形成氣泡。氣泡隨液體流動，在閥門扼流區下游流速逐漸降低，靜壓升高，氣泡相繼被擠破，引起流體中無規則的壓力波動，這種特殊的湍化現象稱為空化，由此產生的噪聲叫空化噪聲。在流量大、壓力高的管路中，幾乎所有的節流閥門均能產生空化噪聲，這種空化噪聲順流而下可沿管道傳播很遠，這種無規則噪聲能激發閥門或管道中可動部件的固有振動，并通過這些部件作用于其它相鄰部件傳至管道表面，產生類似金屬相撞產生的有調聲音。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串接閥門，目的是逐級降低流速。如我們經常使用的截止閥，采用的是低進高出的流向，因此當流體流經閥腔時，就會在控制閥瓣的下面（即扼流區內）形成低壓高速區，產生氣泡。通過閥瓣后又形成高壓低速區，氣泡相繼被擠破產生空化噪音。
根據以上分析可見管道噪聲、閥門噪聲都與液體流動的狀態有關，換句話說即與壓差和流速有關。