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石化调节阀噪音控制解决方案 |
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| 详细介绍 | ||||||||||||||||
一、石化调节阀噪音控制解决方案 1、闪蒸工况调节阀的噪音控制 阻塞流流经调节阀发生闪蒸时，下游产生的气泡会对调节阀的阀芯产生冲刷，受冲刷的阀芯表面会有平滑抛光的外形，此过程伴有大的噪音产生。
石化调节阀噪音控制解决方案噪音大的解决方法 1）消除共振噪音法能量叠加发生噪音每次会在调节阀共振时出现。每次出现的状况也不一样，振荡激烈则噪音小，振荡小则噪音激烈。这种噪音发生一种单腔调的声响，其频率一般为3000~7000赫兹。明显，消除共振，噪音自然随之消失。 2）消除汽蚀噪音法汽蚀是主要的流体动力噪音源。空化时，汽泡决裂发生高速冲击，使其局部发生激烈湍流，发生汽蚀噪音。这种噪音具有较宽的频率规模，发生格格声，与流体中含有砂石发出的声响相似。消除和减小汽蚀是消除和减小噪音的有用方法。 3）运用厚壁管线法选用厚壁管是声路处理方法之一。运用薄壁可使噪音添加5分贝，选用厚壁管可使噪音下降0~20分贝。同一管径壁越厚，同一面厚管径越大，下降噪音作用越好。如DN200管道，其壁厚分别为6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm时，可下降噪音分别为-3.5、-2（即添加）、0、3、6、8、11、13、14.5分贝。当然，壁越厚所付出的本钱就越高。 4）选用吸音资料法这也是一种较常见、有用的声路处理方法。可用吸音资料包住噪音源和阀后管线。要指出，因噪音会经由流体活动而长距离传播，故吸音资料包到哪里，选用厚壁管至哪里，消除噪音的有用性就停止到哪里。这种方法适用于噪音不很高、管线不很长的状况，因为这是一种较费钱的方法。 5）串联消音器法本法适用于作为空气动力噪音的消音，它可以有用地消除流体内部的噪音和按捺传送到固体边界层的噪音级。对质量流量高或阀前后压降比高的当地，本法最有用而又经济。运用吸收型串联消音器可以大幅度下降噪音。可是，从经济上考虑，一般限于衰减到约25分贝。 从调节阀发生闪蒸的机理（PVC＜PV及P2＜PV）看，闪蒸是不能消除的，只能想办法降低闪蒸对调节阀的危害，从而降低噪音。常用的方法是对被冲刷区域的材质进行表面硬化处理，表面硬化处理的方法包括三种： （1）将阀座及阀芯表面进行喷涂处理，可喷涂碳化钨、碳化铬或斯泰莱等硬质合金来提高受冲刷部位的硬度。 （2）将阀座及阀芯表面进行堆焊处理，通常堆焊斯泰莱以提高受冲刷部位的硬度。 （3）将阀座及阀芯表面进行渗氮处理，提高其表面硬度和耐磨性、耐腐蚀性。 通过对调节阀表面硬化处理可提高调节阀硬度，增强调节阀抗闪蒸“冲刷”的能力，相应的噪音也会降低5～10dB。为进一步降低噪音，可以配合使用的方法有： ①提高管道壁厚或在管道壁加隔音层。相同口径的调节阀，其管道壁厚每增加一级，测得的噪音值可降低约2dB； ②管道外加隔音层实质也是增加管道壁厚减少噪音向环境传递的一种措施； ③在调节阀后加装在线消音器，在线消音器可以吸收部分声音能量，并且在阀后形成背压，可有效降低噪音值约25dB。
2、石化调节阀噪音控制解决方案气蚀工况调节阀的噪音控制 阻塞流流经调节阀发生气蚀时，产生的气泡在接触阀门的部位破裂，气泡破裂释放的能量会慢慢地撕裂材料，并在与调节阀接触的部位留下类似于煤渣的粗糙表面。此过程会产生如同砂石流过调节阀时发出的噪音。 气蚀有两种方法来控制：一种是防止气蚀发生；第二种是不能防止气蚀发生，只是有效降低其危害。
3、石化调节阀噪音控制解决方案不能防止气蚀发生，只是有效降低其危害。 （1）将接触气蚀气泡的阀内表面与气泡隔离开，并硬化处理会受到气蚀冲击的阀芯及阀座表面，同时在阀体出口处加衬套管来保护受气蚀冲击的部位。阀体出口处加衬套管作为补充的阀体设计防止了液体在阀体内壁上的冲撞，保护了调节阀受冲刷部位，同时减弱了部分噪音。 （2）阀后加消音器来分压及分噪音。这种方法实质是将气蚀工况转化为闪蒸工况来处理，所以应用中需同时对阀内件做硬化处理以保护调节阀。
4、石化调节阀噪音控制解决方案防止气蚀发生 有三种方法可以达到防止气蚀发生。 （1）选用低恢复的调节阀。从气蚀发生的机理（PVC＜PV及P2＞PV）看，如果选用的阀门PVC＞PV，就可以避免气蚀的发生。通常低恢复的调节阀可以做到这点。 恢复系数Km高的阀称为低恢复阀。恢复系数Km低的阀称为高恢复阀。每种类型的阀都有自己的Km值，恢复系数Km是用于衡量缩流断面处压力PVC和阀门出口压力P2之间的压力恢复尺度的一个值，其计算公式为： 由此公式可看出，（P1－P2）不变时PVC升高，则Km升高，所以合理选用高Km值（即低恢复）的调节阀使PVC＞PV，可避免气蚀发生。同理高恢复阀，指恢复系数Km低的阀，不适合应用于气蚀的工况。通常球形阀，流开角形阀都是低恢复阀，适宜在有气蚀的工况选用；而球阀、蝶阀都是高恢复阀，不适宜应用于气蚀工况。 （2）采用具有高压多级减压内件的调节阀。 这种调节阀内件具有将通过阀门的压降分成数个较小的压降和确保每个较小压降上PVC＞PV的作用，从而可以防止气蚀的产生。由于多级减压分散了流束功率，因此降低了声音转化的效率。 （3）增加具有背压装置的限流孔板分压，确保阀上的PVC＞PV，防止气蚀的产生。由于增加了背压装置，使声音频谱发生部分转移，达到降低噪音的目的。
二、石化调节阀噪音控制解决方案液体阻塞流的闪蒸及气蚀 1、液体流经调节阀时压力和流速的关系 液体流经调节阀是液体势能和动能之间的转化，体现在外就是压力和流速之间的转化，即压力降低，流速增加；压力增加，流速降低。此过程遵循能量守恒定律，即液体总能量保持不变。 2、阻塞流发生闪蒸的机理 如果缩流断面处的压力PVC降到液体的饱和蒸汽压力PV以下并且调节阀的出口压力P2没有恢复到液体的饱和蒸汽压力PV之上（即PVC＜PV及P2＜PV），那么就会产生大量泡沫并保持在阀门的下游，这种现象为闪蒸。闪蒸工况伴有较大噪音产生。 对一固定的液体，在温度一定的情况下，其饱和蒸汽压力为一定值。当压力大于其饱和蒸汽压力时，液体为液态；当压力低于饱和蒸汽压力时，液体为汽态；当压力等于饱和蒸汽压力时，液体为汽、液共存两态。 3、阻塞流发生气蚀的机理 如果缩流断面处的压力PVC降到液体的饱和蒸汽压力以下并且调节阀的出口压力P2恢复到高于其液体的饱和蒸汽压力PV（即PVC＜PV及P2＞PV），就会有大量的泡沫产生并爆炸，这种现象为气蚀。通常气蚀工况比闪蒸工况产生的噪音更大。
石化调节阀噪音控制解决方案 噪音是指各种不同频率和振幅声波的随机组合，单位分贝（dB）。通常要求调节阀的噪音低于85dB（即在距离阀门出口下游1m的管道壁向外1m处测得的噪音值）。超过85dB的噪音严重影响交流，并会对听力造成损害。化工水泵使用和阀门调节中，噪音的产生要如何解决呢，先判断产生原因及因素； 1、流体动力学噪音 流体在调节阀中流速过快形成阻塞流。阻塞流是指不可压缩或可压缩流体在流过调节阀时所达到的大流量状态。在固定的入口条件下，当阀前压力保持一定而逐步降低阀后压力时，流经调节阀的流量会增加到一个大极限值，再继续降低阀后压力，流量将不再增加，这个极限流量即为阻塞流。液体阻塞流极易引起闪蒸和气蚀，同时伴有强噪音产生，通常这种噪音达100dB左右，造成影响大。 总之，调节阀由于自身振动及空气动力学原因产生的噪音都很小，并且不可能消除，通常将调节阀的噪音控制至85dB以下，主要是针对流体动力学噪音。由于液体阻塞流极易引起闪蒸及气蚀，闪蒸和气蚀会产生噪音，所以控制噪音就需要想办法控制阻塞流的闪蒸及气蚀。 2、自身振动产生的噪音 介质流过调节阀会对阀芯产生冲刷，使阀芯不稳定产生横向运动甚至与设备一起产生共振。由于调节阀使用中自身的振动是难免的，因此这类噪音的产生也不可避免。安装时注意尽量将调节阀正立安装于水平管道上减少由于阀芯不稳而产生的噪音，通常这类噪音值很小，造成影响不大。 3、空气动力学噪音 介质在流经调节阀的缩流断面时，由于缩流断面的阻挡使流路突然改变而出现紊流，同时介质流速发生变化，液体的机械能部分转换为声能而产生的噪音称为空气动力学噪音。由于调节阀在减压时引起液体紊流不可避免，因此空气动力学噪音不能消除。通常这类噪音值也很小，造成影响不大。 |
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