蒸汽控制閥噪聲的治理

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之前介紹在線調(diào)節(jié)減壓閥，現(xiàn)在介紹蒸汽控制閥噪聲的治理介紹了蒸汽控制閥的結(jié)構(gòu)、主要特點(diǎn)、工作原理和主要部件的設(shè)計(jì)，分析了閥門在不同開度下閥內(nèi)流體的流動(dòng)情況，論證了閥內(nèi)消音孔罩對(duì)降噪所起的作用。
1、概述
蒸汽控制閥是“熱電聯(lián)產(chǎn)工程”和“供熱供汽工程”中減溫減壓裝置穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)和持續(xù)運(yùn)行的部件之一。隨著我國(guó)大容量發(fā)電機(jī)組、百萬噸級(jí)乙烯工程、天然氣工程和高能核電工程等的發(fā)展，對(duì)減溫減壓裝置的需求不斷擴(kuò)大，對(duì)其性能要求也越來越高。蒸汽控制閥的研制與開發(fā)解決了閥門要求具有高性能( 調(diào)節(jié)范圍大、精度高、節(jié)能效果好、使用壽命長(zhǎng)) 和高可靠性( 安全可靠) 的難題。
2、蒸汽控制閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥蒸汽控制閥( 圖1) 由閥體、閥蓋、閥座、閥芯、消音罩、散熱架和氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。閥體為鍛件，上腔采用無中法蘭自壓密封式結(jié)構(gòu)( 圖2) ，介質(zhì)壓力越高，密封性越好。在上閥蓋襯套中設(shè)有透氣孔，內(nèi)表面堆焊硬質(zhì)合金，具有良好的平衡性并減少與閥桿的摩擦力。控制閥采用單座結(jié)構(gòu)，閥芯與閥座采用錐面密封( 圖3) ，密封面堆焊硬質(zhì)合金。蒸汽控制閥的設(shè)計(jì)及噪聲分析

5.5控制閥噪聲的治理
5.5.1帶單級(jí)多路閥內(nèi)件
    對(duì)于具有單級(jí)多流路閥內(nèi)件的閥（圖5一13是諸多有效降噪閥內(nèi)件的一個(gè)示例），除以下注明外．應(yīng)采用j．3的程序。
    所有的流路都應(yīng)該有相同的水力直徑，且流路間應(yīng)有充足的距離以防射流的干涉。
    雖然閥門修正系數(shù)同5.3 -樣，此處還是要給出它的一個(gè)應(yīng)用示例。

5.5 2  蒸汽控制閥噪聲的治理單流路多級(jí)降壓閥內(nèi)件（2級(jí)或多級(jí)節(jié)流）
    對(duì)單流路多級(jí)閥（圖j -14是諸多有效的降噪閥內(nèi)件的一個(gè)示例）．除以下注明外，應(yīng)采用5.3的程序。
    注1：5 5 2中所有計(jì)算只適用于后一級(jí)。
    應(yīng)使用流量系數(shù)C。取代C，這適用于多級(jí)閥內(nèi)件的后一級(jí)；如果控制閥制造商不
    注2：N，。是數(shù)字常數(shù)，其值與特定流量系數(shù)(K。
    或C。)有關(guān)，常數(shù)的值可從袁5 5獲得。
    應(yīng)使用后一級(jí)的滯止壓力p．、來代替p等式近似獲得。
  注：這是諸多有效降噪閥內(nèi)件的一個(gè)示例。圖5一13單級(jí)多流路閥內(nèi)件用此時(shí)的密度p．，去取代p．，這些值可從下列注3：如果p，ip。≥2，則先假定P.／P, <2，并由式(5-87)計(jì)算p¨如果計(jì)算出來的p。≥2p z一則用式注j：L。給出后一級(jí)的噪聲影響，10
注：這是諸多有效降噪閥內(nèi)件的一個(gè)示例。圖5-14單流路多級(jí)降壓閥內(nèi)件項(xiàng)包括其他級(jí)壓降產(chǎn)生的聲壓級(jí)
5.5.3  多流路多級(jí)閥內(nèi)件（2個(gè)或更多流路．2級(jí)或更多級(jí)閥內(nèi)件）
    注：本小節(jié)儀指直行程閥。
    注2：本小節(jié)所有計(jì)算僅適用于后一級(jí)。
    對(duì)多流路多級(jí)閥內(nèi)件（圖5 1 5是諸多有效降噪閥內(nèi)件的一個(gè)示例），除下面注明外，應(yīng)使用5.3的程序。
    所有流路都應(yīng)有相同的水力直徑，且流路間應(yīng)有足夠的距離以防射流互相干擾，人口
與出口間每一級(jí)的流路截面積應(yīng)逐步增加。
    縮流斷面壓力戶。。可用F．。。取代式( 5-10)中的F．來求得。按式(5—86)應(yīng)該用流量系敬C。取代C，按式(5-87)～式(5-89)應(yīng)該用后一級(jí)的滯止壓力p，、取代p．，按式(5-90)應(yīng)該用密度p。取代0．。

    射流馬赫數(shù)可由式(5-93)計(jì)算：圖1 蒸汽控制閥蒸汽控制閥的設(shè)計(jì)及噪聲分析圖2 上腔壓力自緊式密封結(jié)構(gòu)蒸汽控制閥的設(shè)計(jì)及噪聲分析圖3 閥芯、閥座密封結(jié)構(gòu)
改變閥芯形狀閥門可以實(shí)現(xiàn)等百分比及線性等調(diào)節(jié)特性。閥芯與閥座在結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)上采用流線型，使蒸汽流動(dòng)過程中*，有利于壓力恢復(fù)和避免噪聲。在上腔和下腔中，閥芯都有導(dǎo)向套，減少了閥芯振動(dòng)，即降低了噪聲。多層降噪節(jié)流孔板根據(jù)小孔消聲器原理設(shè)計(jì)，節(jié)流、消音、穩(wěn)流效果明顯，使設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定、更安靜。

3、結(jié)語
通過對(duì)控制閥流場(chǎng)和聲場(chǎng)的研究，得到了噪聲的分布規(guī)律和各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的總聲壓級(jí)。
(1) 穩(wěn)態(tài)結(jié)果表明，噪聲大點(diǎn)位于速度大和湍流強(qiáng)度大的地方，即兩個(gè)孔板后方延伸區(qū)域和孔板后空腔的外側(cè)一周。
(2) 無孔板控制閥的噪聲比有孔板的控制閥高約30dB，流速和湍流強(qiáng)度也明顯高于有孔板的控制閥，說明孔板可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)減壓、降低流速，并可以有效降低流動(dòng)噪聲。
(3) 沿出口方向各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的頻譜圖和總聲壓級(jí)大小表明，控制閥噪聲呈寬頻特性，峰值頻率集中在0 ～600Hz 范圍內(nèi)，總聲壓級(jí)大小符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(4) 控制閥內(nèi)噪聲的周向分布呈兩個(gè)圓部分相交的形狀，說明閥內(nèi)氣動(dòng)噪聲有明顯的指向性。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：PLC控制智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥