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上欧分析调节阀噪声产生的原因

发布时间:2021-08-30      点击次数:1067

上欧分析调节阀噪声产生的原因:

调节阀产生噪音主要为以下3点

1 调节阀内部元件(阀芯,阀杆,阀座)的机械振动。

2 液体动力产生的噪音

3 机械振动和涡流振动

由机械振动产生的噪声
调节系统中,调节阀产生的机械噪声,主要来自阀芯、阀杆和一些可以活动的零件,或者由于介质压力波动的影响,或者受到介质的冲击,或者由于调节套筒外圆和阀体导向装置之间较大的间隙,都会导致零件的振动。例如:阀芯相对于导向面的横向运动:阀芯、阀座之间的碰撞。如果零件之间存在间隙,即使不传递力,振动作用也会产生摩擦和碰击。这些碰撞都是刚性碰撞,产生的声音是明显的金属响声和敲击声。碰撞所激发的噪声是连续声谱,不大宽的频率范围。噪声幅值的大小由碰撞的能量、振动体的质量、刚度、阻尼情况所决定。这种振动频率一般小于1500Hz。
如果振动的频率与调节阀的固有频率相接近,或者相同,会产生共振。共振作用不仅产生很大的机械噪声,频率高达3000~7000Hz,而且会产生很大的破坏应力,会导致振动的零部件的疲劳破坏。在固有频率下容易振动的调节阀部件有柱塞式阀芯、圆筒形薄壁窗口形阀芯、柔性部件(例如球阀的金属密封环)。
在机械噪声中,会产生一种干摩擦声。当相互作用的两个表面(例如阀芯与阀座)产生相对运动时,一个表面对另一个表面所产生的阻滞作用,就是摩擦作用。由于表面微凸体的相互嵌入和分子的凝聚,引起表面之间的粘附作用,即消耗能量,也使表面磨损,导致零件发热、塑变、振动和噪声。干摩擦产生振动所发出的噪声,听起来尖锐刺耳,让人难受。如果在两个摩擦表面中有良好的润滑,降低表面粗糙度及提高几何精度,就可以减少干摩擦。
机械部分引起的噪声,目前难以预测。但是,这种噪声一旦发生,可以用仪器在现场测定。减小机械噪声的方法,主要是改进调节阀结构,特别是阀芯、阀座结构,以及导向部分的结构,提高刚度,减小可动零件的质量。
图7-19示出芯型调节阀及其主要振动零件的示意图。
2.液体动力产生的噪声
液体动力噪声是由于液体流过调节阀的节流孔而产生的。调节阀的结构多种多样,典型的节流形式如图7-20所示。各种节流口的结构形式尽管不同,但都对液体产生节流作用。当液体通过节流口时,由于节流口面积的急剧变化,流通面积缩小,流速升高,压力下降,因而容易产生阻塞流,产生闪蒸和空化作用。些情况都是诱发噪声的原因。
当节流口的前后压差不大时,节流口的噪声是极小的,流动的声音不大,因,不必考虑噪声的问题。如果节流口前后的压差较大,流经调节阀的液体开始现了闪蒸情况,流动的液体变成有气泡存在的气、液两相的混合体,两相介质减速和膨胀作用自然形成了噪声;而且,由于调节阀密封面附近截流断面的急变化,在高速喷流状态下引起流动速度的不均匀,而产生了一种旋涡脱离声

机械振动

机械振动根据其表现形式可以分为两种状态。一种状态是调节阀的整体振动,即整个调节阀在管道或基座上频繁颤动,其原因是由于管道或基座剧烈振动,引起整个调节阀振动。此外还与频率有关,即当外部的频率与系统的固有频率相等或接近时受迫振动的能量达到最大值、产生共振。另一种状态是调节阀阀瓣的振动,其原因主要是由于介质流速的急剧增加,使调节阀前后差压急剧变化,引起整个调节阀产生严重振荡。

涡流振动

流体在阀门内节流,由于受磨擦、阻力和各种因素的扰动,这就不可避免地产生各式各样的漩涡流,例如流体冲击阀杆、通过缝隙、转弯时在死角处、以及被分流时,都产生漩涡流,漩涡流和圆柱体相互作用,诱发振动,产生漩涡脱离声。一旦气流的激振频率同机械元件的自振频率相耦合,或者同管道内纵向气柱声驻波、横向气柱震荡、热动力冲击、气体动力压缩或其他不稳定流动产生的压力波耦合的时候,振动加大,噪声增大。如果流体流经控制阀产生闪蒸就会形成有气泡存在的气、液两相混合体,两相流体的减速和膨胀作用也会形成噪声。另外,空化作用时,气泡破裂释放出强大的能量,会产生高达10000Hz的噪声,气泡越多,噪声越严重。

以上就是调节阀主要产生噪音的原因,当你的调节阀产生噪音时可以对症下药,只有充分重视水阀在生产上的重要作用。勤检修,使水阀经常处在良好的工作状态下,才能保证达到最佳节能效果和提高经济效益。

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