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為什么減壓閥會(huì)產(chǎn)生噪音
發(fā)布日期:2013-11-24 瀏覽次數(shù):3421
為什么減壓閥會(huì)產(chǎn)生噪音
減壓閥是通過(guò)調(diào)節(jié),將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力,并依靠介質(zhì)本身的能量,使出口壓力自動(dòng)保持穩(wěn)定的閥門(mén)。從流體力學(xué)的觀點(diǎn)看,減壓閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件,即通過(guò)改變節(jié)流面積,使流速及流體的動(dòng)能改變,造成不同的壓力損失,從而達(dá)到減壓的目的。然后依靠控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié),使閥后壓力的波動(dòng)與彈簧力相平衡,使閥后壓力在一定的誤差范圍內(nèi)保持恒定。
泵閥專家稱,減壓閥是一種自動(dòng)降低管路工作壓力的專門(mén)裝置,它可將閥前管路較高的液體壓力減少至閥后管路所需的水平。這里的傳輸介質(zhì)主要是水。減壓閥廣泛用于高層建筑、城市給水管網(wǎng)水壓過(guò)高的區(qū)域、礦井及其他場(chǎng)合,以保證給水系統(tǒng)中各用水點(diǎn)獲得適當(dāng)?shù)姆?wù)水壓和流量。鑒于水的漏失率和浪費(fèi)程度幾乎同給水系統(tǒng)的水壓大小成正比,因此減壓閥具有改善系統(tǒng)運(yùn)行工況和潛在節(jié)水作用,據(jù)統(tǒng)計(jì)其節(jié)水效果約為30%。減壓閥的構(gòu)造類型很多,以往常見(jiàn)的有薄膜式、內(nèi)彈簧活塞式等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內(nèi)流道對(duì)水流的局部阻力降低水壓,水壓降的范圍由連接閥瓣的薄膜或活塞兩側(cè)的進(jìn)出口水壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)。2007年上海閔高閥門(mén)有限公司引進(jìn),生產(chǎn)出一些新型減壓閥,如定比式減壓閥。定比減壓原理是利用閥體中浮動(dòng)活塞的水壓比控制,進(jìn)出口端減壓比與進(jìn)出口側(cè)活塞面積比成反比,這種減壓閥工作平穩(wěn)無(wú)振動(dòng),使得國(guó)內(nèi)減壓閥生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)一步提高;閥體內(nèi)無(wú)彈簧,故無(wú)彈簧銹蝕、金屬疲勞失效之慮;密封性能良好不滲漏,因而既減動(dòng)壓(水流動(dòng)時(shí))又減靜壓(流量為0時(shí));特別是在減壓的同時(shí)不影響水流量。減壓閥通常有DN15~DN100等多種規(guī)格,閥前、后的工作壓力分別為<1MPa和0.1~0.5MPa,調(diào)壓范圍誤差為±5%~10%。
減壓閥產(chǎn)生噪音的原因可以分為如下三大類:
1.減壓閥機(jī)械振動(dòng)噪音;2.流體動(dòng)力學(xué)噪音;3.空氣動(dòng)力學(xué)噪音。
一、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)生機(jī)械振動(dòng),機(jī)械振動(dòng)又可分為兩種形式: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)。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),多是由于減壓閥自身設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生。減小機(jī)械振動(dòng)噪聲的措施是,合理地設(shè)計(jì)減壓閥襯套和閥桿的間隙、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。
二、流體動(dòng)力學(xué)噪音流體動(dòng)力學(xué)噪音是由流體通過(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紊流噪音,即由紊流流體和減壓閥或管路內(nèi)表面相互作用而產(chǎn)生的噪音,其頻率和噪音級(jí)都比較低,一般并不構(gòu)成噪音問(wèn)題。②汽蝕噪音,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)沖擊瞬間壓力可達(dá)196MPa,但是遠(yuǎn)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音的一個(gè)主要因素。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。
三、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)生的噪音稱為空氣動(dòng)力學(xué)噪音。這種噪音是一種在減壓閥噪音中占大多數(shù)而且處理起來(lái)為麻煩的噪音。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。空氣動(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。
綜上所述,從根本上來(lái)說(shuō),減壓閥產(chǎn)生噪音都跟自身的設(shè)計(jì)和制造工藝有關(guān)。減壓閥在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,我們要加強(qiáng)自身設(shè)計(jì)和制造工藝,爭(zhēng)取做的減壓閥。
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