怎樣有效地解決流量控制閥的降噪問題?

摘要：通過對流體噪音的分析，結(jié)合現(xiàn)場使用流量控制閥后噪音的調(diào)查，利用流速、壓差及多級降噪的理論生產(chǎn)出低噪音的產(chǎn)品。

      我公司的主導(dǎo)產(chǎn)品——自力式流量控制閥，自93年問世到目前已整整十個年頭了，在這十年中供熱界的同行們從不認(rèn)識到認(rèn)識，從片面了解到系統(tǒng)應(yīng)用，使得自力式流量控制閥在供熱方面發(fā)揮了一定的作用。 

      在這十年中我公司的自力式流量控制閥進(jìn)行了兩次重大的改進(jìn)。從93年Ⅱ 型產(chǎn)品使用到98年，第一個5年里，由于老Ⅱ 型體積較大且安裝位置受限制，為適應(yīng)用戶的需求在99年我們對老產(chǎn)品進(jìn)行了改進(jìn)。生產(chǎn)出即可保證控制性能又可任意角度安裝，并且體積縮小了40％；到2002年第二個5年里，好多用戶反映安裝使用后噪音比原來增大了，特別是安裝在室外架空管線上。針對這種情況我們又組織技術(shù)人員進(jìn)行專題研究開發(fā)，經(jīng)過近四個月上千次的試驗，我們目前已生產(chǎn)出低噪音、帶鎖閉、便于調(diào)節(jié)的流量控制閥。噪音由原來的65～75dB降到45～55dB，可滿足不同用戶的需求。下面就我們在研制過程中得到的一點(diǎn)體會總結(jié)出來，供同行們參考。

一、 噪聲源分析 

      在供熱系統(tǒng)中離不開泵、管道和閥門，可這些又都是產(chǎn)生噪聲源的設(shè)施。

1、先說管道，液體流經(jīng)管道時，由于湍流和摩擦激發(fā)的壓強(qiáng)擾動就會產(chǎn)生噪聲，特別是當(dāng)雷諾數(shù)Re2400時的湍流狀態(tài)，這種含有大量不規(guī)則的微小旋渦的湍流，可以說自身就處于“吵”的狀態(tài)。尤其流經(jīng)節(jié)流或降壓閥門、截面突變的管道或急驟拐彎的彎頭時，湍流與這些阻礙流體通過的部分相互作用產(chǎn)生渦流噪聲，其聲功率級（dB）隨流速的變化關(guān)系可表示為：△Lw=60lg，若管路設(shè)計不當(dāng)還可以產(chǎn)生空化噪聲；

2、再說閥門，帶有節(jié)流或限壓作用的閥門，是液體傳輸管道中影響最大的噪聲源。當(dāng)管道內(nèi)流體流速足夠時，若閥門部分關(guān)閉，則在閥門入口處形成大面積扼流，在扼流區(qū)域液體流速提高而內(nèi)部靜壓降低，當(dāng)流速大于或等于介質(zhì)的臨界速度時，靜壓低于或等于介質(zhì)的蒸發(fā)壓力，則在流體中形成氣泡。氣泡隨液體流動，在閥門扼流區(qū)下游流速逐漸降低，靜壓升高，氣泡相繼被擠破，引起流體中無規(guī)則的壓力波動，這種特殊的湍化現(xiàn)象稱為空化，由此產(chǎn)生的噪聲叫空化噪聲。在流量大、壓力高的管路中，幾乎所有的節(jié)流閥門均能產(chǎn)生空化噪聲，這種空化噪聲順流而下可沿管道傳播很遠(yuǎn)，這種無規(guī)則噪聲能激發(fā)閥門或管道中可動部件的固有振動，并通過這些部件作用于其它相鄰部件傳至管道表面，產(chǎn)生類似金屬相撞產(chǎn)生的有調(diào)聲音?？栈肼暤穆暪β逝c流速的七次方或八次方成正比，因此為降低閥門噪音可采用多級串接閥門，目的是逐級降低流速。如我們經(jīng)常使用的截止閥，采用的是低進(jìn)高出的流向，因此當(dāng)流體流經(jīng)閥腔時，就會在控制閥瓣的下面（即扼流區(qū)內(nèi)）形成低壓高速區(qū)，產(chǎn)生氣泡。通過閥瓣后又形成高壓低速區(qū)，氣泡相繼被擠破產(chǎn)生空化噪音。

      根據(jù)以上分析可見管道噪聲、閥門噪聲都與液體流動的狀態(tài)有關(guān)，換句話說即與壓差和流速有關(guān)。