调节阀控制噪音的方法及应注意的问题

    一、声路处理
    声路处理是以下述方法中的一种或几种为基础的:距离、传送损失、消耗和速度。
    (1)距离意味着阀门的位置离开人们、工人或邻居要有足够远的地方,所以他们只接受到弱小的噪音。 这个噪音级可以通过一个保守的公式(声压级减少与距离成线性关系)来核算,即:
 
SPL距离=SPL声源-101og 距离(英尺)/3(英尺)
 
    这个公式是以阀门出口亚音速为基础的。因此,如果阀门出口达到音速,那么,由于高速流动,喷射冲击波和湍流的混合作用就成为主要的噪音源,因此,就要求用声源处理的方法来解决。

 
    (2)通过增加管壁厚度和(或)增加隔音材料厚度可以达到传送损失。例如,管线的管径达到4英寸,声压级大概能减少5分贝(A),而管线直径从6到24英寸,由于管壁厚度增加一倍,声压级大概减少7-10分贝(A)。适当类型的隔音材料厚度增加1或2英寸,还可以使声压级减少10分贝(A)。某些试验表明,由于用不同的工业隔音材料,噪音损失效率是很不一样的。奇怪的是,业已发现,隔音材料的厚度超过两英寸后,一般说来得益非常小。同时,在这些有效的隔音材料中,频率带宽是非常有限的。如果你不知道你在这方面要做什么,你可能“瞎买东西”。还必须认识到,声音沿管线传播。因此,增加管壁厚度和(或)给阀门或管线包上隔音材料可能是一种非常费钱的解决办法。基本上,安装每英尺的隔音材料大概要10-30美元;取决于材料的类型和尺寸。

 
    (3)采用消音器可以达到消耗噪音的作用。这种方法可能是花钱的,而且并非总是完全凑效的。必须遵守一定的准则。入口速度必须是亚音速和消音器不能当作减压器使用。同时,它还必须是厚壁结构,否则,如果壳体振动的话,消音器可能成为扬声器。图50表示一个典型的损耗式消音器。注意,这是个入口扩散器。这个扩散器总是有用的,因为它能减弱冲击源振荡。一般说来,这种振荡下游声场的特征,而且,可能使消音器推动作用。试验表明,这种类型的消音器是一个最大效率的尺寸。尽管如此,所提供的所有尺寸的消音器,如果使用得当,能有助于减少噪音。
 
 
 
    (4)流速必须保持最小的速度,以便减少噪音。管线的尺寸必须按流速不大于100米/秒来计算。阀门应当按亚音速计算,使得阀体出口直径能限制流速在0.3马赫左右。另一方面,如果下游配管扩展到一个较大的管径,出口湍流集中在扩大管,容易产生噪音。因此,试图通过管线扩径减少阀门出口速度,从而达到减少噪音的想法是错误的。过大尺寸的阀体和(或)图51所示的这种结构的出口扩散器是有用的。正如它们的名字包含的意义,扩散器就是驱散一般的出口湍流状态。它们也能起到降低控制阀压降和流速的降压设备的作用,因此,它们能够减少已设计好的系统中的噪音。必须记住,流量调节使之不能在整个操作范围内都是有效的,不过,所增加的阀门压力降已被较的质量流量噪音所补偿。

 
    如果预测到的噪音级高于100分贝(A),尤其是大于105分贝(A)时,那么,只能是使用声源处理的方法来解决。

 
    二、声路处理

 
    采用声源处理控制阀噪音,须要考虑许多问题,例如:
    (1)所需减少的噪音,分贝(A)
    (2)压力比,P1/P2或ΔP/P1;
    (3)质量流量和调节比的要求;
    (4)材料和机械设计的要求;
    (5)其它速度所引起的问题;
    (6)工厂操作的公用工程要求;
    (7)经济性要求—全部有关设备(不只是阀门)的采购、安装和维修费用。
    以上的建议必须慎重和全面地对上述的因素作出评价。有关每个因素的重要性就是判断和了解具体应用和工厂需要的主要内容。首先考虑的不是每个部件的费用,正如人们所看到的,比较费钱的设备能长期运行最经济。