為什麼減壓閥會產生噪音

tags: 減壓閥    時間:2014-03-11 11:02:56
為什麼減壓閥會產生噪音簡介
      為什麼減壓閥會產生噪音    減壓閥是通過調節,將進口壓力減至某一需要的出口壓力,並依靠介質本身的能量,使出口壓力自動保持穩定的閥門。從流體力學的觀……
為什麼減壓閥會產生噪音正文
    


為什麼減壓閥會產生噪音
減壓閥是通過調節,將進口壓力減至某一需要的出口壓力,並依靠介質本身的能量,使出口壓力自動保持穩定的閥門。從流體力學的觀點看,減壓閥是一個局部阻力可以變化的節流元件,即通過改變節流面積,使流速及流體的動能改變,造成不同的壓力損失,從而達到減壓的目的。然後依靠控制與調節系統的調節,使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡,使閥后壓力在一定的誤差範圍內保持恆定。
泵閥專家稱,減壓閥是一種自動降低管路工作壓力的專門裝置,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。這裡的傳輸介質主要是水。減壓閥廣泛用於高層建築、城市給水管網水壓過高的區域、礦井及其他場合,以保證給水系統中各用水點獲得適當的服務水壓和流量。鑒於水的漏失率和浪費程度幾乎同給水系統的水壓大小成正比,因此減壓閥具有改善系統運行工況和潛在節水作用,據統計其節水效果約為30%。減壓閥的構造類型很多,以往常見的有薄膜式、內彈簧活塞式等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內流道對水流的局部阻力降低水壓,水壓降的範圍由連接閥瓣的薄膜或活塞兩側的進出口水壓差自動調節。2007年上海閔高閥門有限公司引進國外技術,生產出一些新型減壓閥,如定比式減壓閥。定比減壓原理是利用閥體中浮動活塞的水壓比控制,進出口端減壓比與進出口側活塞面積比成反比,這種減壓閥工作平穩無振動,使得國內減壓閥生產技術進一步提高;閥體內無彈簧,故無彈簧鏽蝕、金屬疲勞失效之慮;密封性能良好不滲漏,因而既減動壓(水流動時)又減靜壓(流量為0時);特別是在減壓的同時不影響水流量。減壓閥通常有DN15~DN100等多種規格,閥前、后的工作壓力分別為<1MPa和0.1~0.5MPa,調壓範圍誤差為±5%~10%。
減壓閥產生噪音的原因可以分為如下三大類:
1.減壓閥機械振動噪音;2.流體動力學噪音;3.空氣動力學噪音。
一、機械振動產生的噪音減壓閥的零部件在流體流動時會產生機械振動,機械振動又可分為兩種形式:①低頻振動。這種振動是由介質的射流和脈動造成的,其產生原因在於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。這種振動在閥的自然頻率和介質流動所造成的激勵頻率一致時,將引起共振,它是減壓閥在一定減壓範圍內產生的,而且一旦條件稍有變化,其噪音變化就很大。這種機械振動噪音與介質流動速度無關,多是由於減壓閥自身設計不合理產生。減小機械振動雜訊的措施是,合理地設計減壓閥襯套和閥桿的間隙、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。
二、流體動力學噪音流體動力學噪音是由流體通過減壓閥的減壓口之後的紊流及渦流所產生的,其產生的過程可以分為兩個階段:①紊流噪音,即由紊流流體和減壓閥或管路內表面相互作用而產生的噪音,其頻率和噪音級都比較低,一般並不構成噪音問題。②汽蝕噪音,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,要在局部產生很高的壓力和衝擊波,這個衝擊瞬間壓力可達196MPa,但是遠離爆炸中心的地方,壓力急劇衰減。這個衝擊波是造成減壓閥汽蝕和噪音的一個主要因素。減小機械振動雜訊的措施是在設計減壓閥時,必須把減壓閥的減壓值控制在臨界值以下,而且,最好是在Δp初始以下,因為減壓閥的實際減壓值達到Δp初始值時,液體就開始產生汽蝕,而且雜訊將急劇增大。此外,還要注意相對於閥瓣的流體介質的流動方向。
三、空氣動力學雜訊當蒸汽等可壓縮性流體通過減壓閥內的減壓部位時,流體的機械能轉換為聲能而產生的噪音稱為空氣動力學噪音。這種噪音是一種在減壓閥噪音中佔大多數而且處理起來最為麻煩的噪音。這種雜訊產生的原因分為兩種情況,一是由於流體紊流所產生,二是由於流體達到臨界流速引起的激波而產生的。空氣動力學雜訊不能完全被消除,因為減壓閥在減壓時引起流體紊流是不可避免的。
綜上所述,從根本上來說,減壓閥產生噪音都跟自身的設計和製造工藝有關。減壓閥在生產生活中應用廣泛,我們要加強自身設計和製造工藝,爭取做最好的減壓閥。


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