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自力式溫度調(diào)節(jié)閥如何判斷噪聲源與降噪

發(fā)布于:2020/4/24 8:33:10 點擊量:204

    今天杜伯拉閥門技術(shù)君給大家講講有關(guān)自力式調(diào)節(jié)閥維修知識:自力式溫度調(diào)節(jié)閥噪聲源分析

    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。

    先說管道,液體流經(jīng)管道時,由于湍流和摩擦激發(fā)的壓強擾動就會產(chǎn)生噪聲,特別是當雷諾數(shù)Re>2400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)計不當還可以產(chǎn)生空化噪聲;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,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,采用的是低進高出的流向,因此當流體流經(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)。

自力式溫度調(diào)節(jié)閥的噪聲調(diào)查

   下面是我們實地調(diào)查的數(shù)據(jù)。天津堿廠朝陽樓小區(qū)換熱站,供熱面積26.5萬平方米,管線敷設(shè)方式:室外架空,該換熱站分四個環(huán)路供出。南區(qū)管徑DN250所供面積13.2萬平方米;北區(qū)管徑DN250所供面積10.8萬平方米;春風(fēng)里管徑DN200,所供面積12000平方米;34#樓管徑DN150,所供面積8012平方米。住戶反映34#樓和春風(fēng)里安裝控制閥后噪音較大。200333日我們到現(xiàn)場進行測試(設(shè)備超聲波流量計、噪聲計),數(shù)據(jù)如下:

   實測室內(nèi)噪聲34#樓、2、3單元57 dB;春風(fēng)里1#樓1、3單元58 dB60 dB,而南區(qū)1#樓13、5單元為4547 dB。從以上數(shù)據(jù)看,雖然各入戶單元流速都沒超過設(shè)計要求,但由于相對單體流速太快、壓差較大,造成在控制閥處產(chǎn)生空化噪聲。34#樓的壓差為0.06Mpa,而南區(qū)1#樓的壓差為0.02 Mpa,形成局部流速快和壓差大的另一個原因是34#樓和春風(fēng)里距換熱站的距離較近。最遠端用戶入口距離350米左右,而南北區(qū)最遠端用戶達1000米左右,同是一個系統(tǒng)距離相差懸殊,因此造成入戶壓差相差很大,流速相差也大。由于管線又是架空安裝這種空化噪聲與支架又產(chǎn)生共振使得噪聲傳遞到室內(nèi),此種情況在遼河油田曙光作業(yè)區(qū)也有發(fā)生。不單單是架空管線,埋地管線也可以產(chǎn)生空化和湍流摩擦噪聲。如天津北辰區(qū)的一個供熱小區(qū)是直埋管線。安裝流量控制閥后噪聲明顯增加,實測室內(nèi)達65 dB。詢問用戶說以前也有,但沒現(xiàn)在大,將控制閥拆除后,實測室內(nèi)還達58 dB,究其原因也是由于熱網(wǎng)平衡不好,個別單體壓差大、流速過快。前面說過空化噪聲和聲功率與流速的七次方或八次方成正比,因此,流速雖然只差一點點,但噪聲卻增加很大。鑒于以上的情況,對朝陽樓小區(qū)的34#樓我們采取了逐級降壓或者說逐級降低資用壓頭和流速的辦法。首先將支干線的出口閥門(DN150)進行了調(diào)整,又將單元入戶閥門進行了調(diào)整。再測34#樓入戶壓差控制在0.030.05Mpa之間,再測室內(nèi)噪音2單元102已降至35 dB,3單元101降至40 dB,已滿足需求。

降噪自力式溫度調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)生

   前面已經(jīng)提到聲功率級隨流速的變化關(guān)系為△Lw=60lg,而由△P=KVS·G2又可得出V=,因此可見當流量系數(shù)(KVS)一定,流通截面積(πR2)一定時,聲功率級也可表示為△Lw=60lg,而自力式流量控制閥又是基于調(diào)整壓差達到控制流量的目的。那么如何既保證壓差又達到降噪的目的,根據(jù)以上實測數(shù)據(jù)及理論分析,我們采用了多級降壓的結(jié)構(gòu)。首先將手動閥瓣改變?yōu)樾毙?,使得流通性能即可保證又可降低流速,這是第一級;其次將自動閥瓣改為雙弧面,雙閥瓣結(jié)構(gòu),流體流動時先通過上閥瓣上圓弧面,再通過下圓弧面即方便流體通過又可降低流速,這是第二級;然后流體再通過下閥瓣的上圓弧面和下圓弧面這是第三級。同時在自動閥瓣上還帶有側(cè)筋板即可導(dǎo)流,又可消除流體中形成的氣泡。為了消除因扼流產(chǎn)生的低壓高速區(qū),我們開始時在控制閥入口和手動控制處增加了阻尼網(wǎng)降低流速,減少扼流,可經(jīng)過試驗不可行,因為阻尼網(wǎng)雖然耐腐蝕(采用了不銹鋼材料),但由于網(wǎng)眼直徑的限制很容易引起堵塞;我們又將自動閥瓣改變?yōu)槭猃X形,目的是為了減少高速區(qū)內(nèi)形成的氣泡。但由于梳齒的形狀和強度不利于長期使用,因此也沒有采用。最后還是采取了多級降噪的結(jié)構(gòu)。我們經(jīng)過近1000多次的試驗不斷改進,使控制閥的噪聲從原來的6575dB降到現(xiàn)在的4555 dB

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