上歐分析調(diào)節(jié)閥噪聲產(chǎn)生的原因:
調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生噪音主要為以下3點(diǎn)
1 調(diào)節(jié)閥內(nèi)部元件(閥芯,閥桿,閥座)的機(jī)械振動(dòng)。
2 液體動(dòng)力產(chǎn)生的噪音
3 機(jī)械振動(dòng)和渦流振動(dòng)
由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲
調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生的機(jī)械噪聲,主要來自閥芯、閥桿和一些可以活動(dòng)的零件,或者由于介質(zhì)壓力波動(dòng)的影響,或者受到介質(zhì)的沖擊,或者由于調(diào)節(jié)套筒外圓和閥體導(dǎo)向裝置之間較大的間隙,都會(huì)導(dǎo)致零件的振動(dòng)。例如:閥芯相對(duì)于導(dǎo)向面的橫向運(yùn)動(dòng):閥芯、閥座之間的碰撞。如果零件之間存在間隙,即使不傳遞力,振動(dòng)作用也會(huì)產(chǎn)生摩擦和碰擊。這些碰撞都是剛性碰撞,產(chǎn)生的聲音是明顯的金屬響聲和敲擊聲。碰撞所激發(fā)的噪聲是連續(xù)聲譜,不大寬的頻率范圍。噪聲幅值的大小由碰撞的能量、振動(dòng)體的質(zhì)量、剛度、阻尼情況所決定。這種振動(dòng)頻率一般小于1500Hz。
如果振動(dòng)的頻率與調(diào)節(jié)閥的固有頻率相接近,或者相同,會(huì)產(chǎn)生共振。共振作用不僅產(chǎn)生很大的機(jī)械噪聲,頻率高達(dá)3000~7000Hz,而且會(huì)產(chǎn)生很大的破壞應(yīng)力,會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)的零部件的疲勞破壞。在固有頻率下容易振動(dòng)的調(diào)節(jié)閥部件有柱塞式閥芯、圓筒形薄壁窗口形閥芯、柔性部件(例如球閥的金屬密封環(huán))。
在機(jī)械噪聲中,會(huì)產(chǎn)生一種干摩擦聲。當(dāng)相互作用的兩個(gè)表面(例如閥芯與閥座)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),一個(gè)表面對(duì)另一個(gè)表面所產(chǎn)生的阻滯作用,就是摩擦作用。由于表面微凸體的相互嵌入和分子的凝聚,引起表面之間的粘附作用,即消耗能量,也使表面磨損,導(dǎo)致零件發(fā)熱、塑變、振動(dòng)和噪聲。干摩擦產(chǎn)生振動(dòng)所發(fā)出的噪聲,聽起來尖銳刺耳,讓人難受。如果在兩個(gè)摩擦表面中有良好的潤(rùn)滑,降低表面粗糙度及提高幾何精度,就可以減少干摩擦。
機(jī)械部分引起的噪聲,目前難以預(yù)測(cè)。但是,這種噪聲一旦發(fā)生,可以用儀器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。減小機(jī)械噪聲的方法,主要是改進(jìn)調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu),特別是閥芯、閥座結(jié)構(gòu),以及導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu),提高剛度,減小可動(dòng)零件的質(zhì)量。
圖7-19示出芯型調(diào)節(jié)閥及其主要振動(dòng)零件的示意圖。
2.液體動(dòng)力產(chǎn)生的噪聲
液體動(dòng)力噪聲是由于液體流過調(diào)節(jié)閥的節(jié)流孔而產(chǎn)生的。調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)多種多樣,典型的節(jié)流形式如圖7-20所示。各種節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式盡管不同,但都對(duì)液體產(chǎn)生節(jié)流作用。當(dāng)液體通過節(jié)流口時(shí),由于節(jié)流口面積的急劇變化,流通面積縮小,流速升高,壓力下降,因而容易產(chǎn)生阻塞流,產(chǎn)生閃蒸和空化作用。些情況都是誘發(fā)噪聲的原因。
當(dāng)節(jié)流口的前后壓差不大時(shí),節(jié)流口的噪聲是極小的,流動(dòng)的聲音不大,因,不必考慮噪聲的問題。如果節(jié)流口前后的壓差較大,流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的液體開始現(xiàn)了閃蒸情況,流動(dòng)的液體變成有氣泡存在的氣、液兩相的混合體,兩相介質(zhì)減速和膨脹作用自然形成了噪聲;而且,由于調(diào)節(jié)閥密封面附近截流斷面的急變化,在高速噴流狀態(tài)下引起流動(dòng)速度的不均勻,而產(chǎn)生了一種旋渦脫離聲
機(jī)械振動(dòng)
機(jī)械振動(dòng)根據(jù)其表現(xiàn)形式可以分為兩種狀態(tài)。一種狀態(tài)是調(diào)節(jié)閥的整體振動(dòng),即整個(gè)調(diào)節(jié)閥在管道或基座上頻繁顫動(dòng),其原因是由于管道或基座劇烈振動(dòng),引起整個(gè)調(diào)節(jié)閥振動(dòng)。此外還與頻率有關(guān),即當(dāng)外部的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相等或接近時(shí)受迫振動(dòng)的能量達(dá)到最大值、產(chǎn)生共振。另一種狀態(tài)是調(diào)節(jié)閥閥瓣的振動(dòng),其原因主要是由于介質(zhì)流速的急劇增加,使調(diào)節(jié)閥前后差壓急劇變化,引起整個(gè)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生嚴(yán)重振蕩。
渦流振動(dòng)
流體在閥門內(nèi)節(jié)流,由于受磨擦、阻力和各種因素的擾動(dòng),這就不可避免地產(chǎn)生各式各樣的漩渦流,例如流體沖擊閥桿、通過縫隙、轉(zhuǎn)彎時(shí)在死角處、以及被分流時(shí),都產(chǎn)生漩渦流,漩渦流和圓柱體相互作用,誘發(fā)振動(dòng),產(chǎn)生漩渦脫離聲。一旦氣流的激振頻率同機(jī)械元件的自振頻率相耦合,或者同管道內(nèi)縱向氣柱聲駐波、橫向氣柱震蕩、熱動(dòng)力沖擊、氣體動(dòng)力壓縮或其他不穩(wěn)定流動(dòng)產(chǎn)生的壓力波耦合的時(shí)候,振動(dòng)加大,噪聲增大。如果流體流經(jīng)控制閥產(chǎn)生閃蒸就會(huì)形成有氣泡存在的氣、液兩相混合體,兩相流體的減速和膨脹作用也會(huì)形成噪聲。另外,空化作用時(shí),氣泡破裂釋放出強(qiáng)大的能量,會(huì)產(chǎn)生高達(dá)10000Hz的噪聲,氣泡越多,噪聲越嚴(yán)重。
以上就是調(diào)節(jié)閥主要產(chǎn)生噪音的原因,當(dāng)你的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生噪音時(shí)可以對(duì)癥下藥,只有充分重視水閥在生產(chǎn)上的重要作用。勤檢修,使水閥經(jīng)常處在良好的工作狀態(tài)下,才能保證達(dá)到最佳節(jié)能效果和提高經(jīng)濟(jì)效益。
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