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石化調(diào)節(jié)閥噪音控制方法如何應(yīng)對(duì)振動(dòng)與噪聲通過分析調(diào)節(jié)閥噪音的幾種來源，指出阻塞流引起的閃蒸和氣蝕是產(chǎn)生流體動(dòng)力學(xué)噪音的根源。利用圖形分析了阻塞流引起閃蒸和氣蝕的機(jī)理，詳述閃蒸和氣蝕工況調(diào)節(jié)閥噪音的各種控制方法。調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品的主要內(nèi)容之一是確定調(diào)節(jié)閥的口徑,而口徑大小是由流量系數(shù)Cv值來決定的,因此在自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),必須正確地計(jì)算每個(gè)控制閥的流量系數(shù). 調(diào)節(jié)閥和減壓閥等控制閥門的振動(dòng)和噪聲所引起的破壞已引起了人們很大的重視。因?yàn)? 控制閥的振動(dòng)和噪聲關(guān)系到設(shè)備的安全和壽命以及現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身心健康。隨著火力發(fā)電機(jī)組向超臨界和大容量發(fā)展, 用于系統(tǒng)上, 尤其是給水系統(tǒng)和減溫減壓系統(tǒng)的控制閥工作條件更加苛刻, 因此應(yīng)加強(qiáng)控制閥的振動(dòng)和噪聲的防治。

2 石化調(diào)節(jié)閥噪音控制方法原因分析

氣流的擾動(dòng)是控制閥內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的根源。介質(zhì)在閥內(nèi)的節(jié)流過程也是其受摩擦、受阻力和擾動(dòng)的過程, 因而產(chǎn)生各種各樣的渦流。例如介質(zhì)通過節(jié)流處或轉(zhuǎn)彎處以及分流時(shí), 都會(huì)產(chǎn)生渦流。當(dāng)渦流的激振頻率同機(jī)械元件的自振頻率耦合, 或者同管道內(nèi)縱向氣柱聲駐波、橫向氣柱振蕩、熱動(dòng)力沖擊、氣動(dòng)動(dòng)力沖擊、氣動(dòng)動(dòng)力壓縮或其他不穩(wěn)定的流動(dòng)產(chǎn)生壓力波偶合, 就會(huì)產(chǎn)生共振。此時(shí), 振動(dòng)和噪聲將增加, 對(duì)設(shè)備的損壞程度將擴(kuò)大。雖然, 改變這種狀況的方法很多, 但一般是以改變管道和閥門的幾何形狀, 控制閥門的自然頻率和激振頻率, 避免由于它們的相互偶合而產(chǎn)生諧振。對(duì)于產(chǎn)生高階次的自然頻率, 應(yīng)使激振頻率小于基頻, 如果其振區(qū)不是很寬, 可以在結(jié)構(gòu)上把它們互相移開。調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥和控制閥的振動(dòng)和噪聲還與閥門的壓差有關(guān)。當(dāng)閥門進(jìn)出口的氣體(蒸汽) 介質(zhì)壓力比P1/ P2 > 3 或液體(水) 介質(zhì)的P1-P2 < 310 MPa 時(shí), 振動(dòng)來源于氣流的擾動(dòng)。在較高的壓差下, 氣流擾動(dòng)產(chǎn)生的沖擊波(壓力波) 將加強(qiáng)。 

石化調(diào)節(jié)閥噪音控制方法
針對(duì)氣蝕
首先應(yīng)避免小開度工作。調(diào)節(jié)閥開度太小，致使節(jié)流口處流速增大，壓力迅速減小，流體流經(jīng)閥門很容易形成閃蒸和氣蝕。
其次應(yīng)采用多級(jí)分配壓降。防止汽蝕的產(chǎn)生有效辦法就是使閥門內(nèi)各級(jí)壓降都小于發(fā)生汽蝕的小壓差，即臨界壓差。當(dāng)控制閥所要承受的壓差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臨界壓差時(shí)，可采用多級(jí)減壓的結(jié)構(gòu)形式。在設(shè)計(jì)多級(jí)節(jié)流調(diào)節(jié)閥時(shí)，使每一級(jí)節(jié)流所承受的壓差要小于允許壓差，這樣每一級(jí)都消耗一部分能量，使得下一級(jí)的人口壓力相對(duì)較低，減小了下一級(jí)的壓差，壓力恢復(fù)低，這樣可減少節(jié)流部位的流速，避免汽蝕的產(chǎn)生和減少汽蝕的作用。當(dāng)然，如果工況系統(tǒng)不宜于多級(jí)減壓結(jié)構(gòu) , 也可采用節(jié)流套筒的結(jié)構(gòu)。
后，應(yīng)規(guī)劃合理的開車工藝。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的開車工藝對(duì)調(diào)節(jié)閥的使用情況至關(guān)重要 , 對(duì)于工作壓力較高而前后壓差較低的調(diào)節(jié)閥更是如此。

石化調(diào)節(jié)閥噪音控制方法針對(duì)機(jī)械振動(dòng)
首先應(yīng)正確選擇零部件。如果閥瓣快速的忽高忽低的變化,閥門定位器靈敏度又太高,調(diào)節(jié)器輸出微小的變化或飄移,就會(huì)立即轉(zhuǎn)換成定位器輸出信號(hào)很大,致使閥振蕩。調(diào)節(jié)閥的摩擦力太小,外界輸入信號(hào)有微小的變化或飄移,會(huì)立即傳遞給閥瓣,使其振動(dòng)。相反,如調(diào)節(jié)閥的摩擦力太大,則在小信號(hào)時(shí)動(dòng)作不了,信號(hào)大時(shí)一經(jīng)動(dòng)作又產(chǎn)生過大的現(xiàn)象,會(huì)使調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生遲滯性振蕩。遇到這種情況,應(yīng)當(dāng)減小調(diào)節(jié)閥相應(yīng)部分的阻尼來解決,如更換填料等。
其次應(yīng)注意閥桿連接。在一些工藝機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，高溫高壓蒸汽持續(xù)通過高壓調(diào)門閥芯，引起高壓調(diào)門閥芯、閥桿之間有力矩的產(chǎn)生，從而對(duì)旋子銷子產(chǎn)生剪切，加上調(diào)門支座振動(dòng)的原因，使圓柱銷受到嚴(yán)重影響，直到斷裂損壞，高壓調(diào)門閥桿脫落，威脅機(jī)組安全，如果修理不當(dāng)就會(huì)留下極大的安全隱患。后，調(diào)節(jié)閥安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源，如不可避免，應(yīng)采取預(yù)防措施。

針對(duì)渦流
針對(duì)渦流，首先應(yīng)使用適當(dāng)間隔的、細(xì)小的迂回通路閥內(nèi)件。當(dāng)流體流過具有適當(dāng)間隔的小孔徑套筒或其它迂回通路時(shí)，能獲得較小的噴射流體積，進(jìn)而減小渦流體積，降低了機(jī)械能與聲學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換效率，也有效地降低了振動(dòng)和噪音。同時(shí)，較小的渦流能把液體產(chǎn)生的聲學(xué)能移至較高的頻率帶，管壁對(duì)較高頻率帶的噪聲具有良好的衰減作用，而且人耳對(duì)高頻率的聲音具用較低的響應(yīng)效應(yīng)。
采用階梯式閥內(nèi)件也可以減小振動(dòng)和噪聲。由于階梯式路徑彎曲，流體流動(dòng)不暢，造成流動(dòng)過程中的摩擦，產(chǎn)生較大的壓力損失，消耗流體的能量，從而達(dá)到降低振動(dòng)和噪音的目的。

石化調(diào)節(jié)閥噪音控制方法其他方法
采用消音器與提高管壁厚度同樣可以減少噪音與振動(dòng)。
消音器是直接安裝在控制閥的下游部位，與控制閥串接在一起，可用來吸收控制閥的聲能，在高流量、低壓降的情況下，更能體現(xiàn)它經(jīng)濟(jì)地控制噪聲的特點(diǎn)，一般情況，它吸收噪聲的能力達(dá)25分貝在右。
增加控制閥下游管道的管壁厚度，能有效地降低控制閥的振動(dòng)和噪音。但是噪音形成后，不會(huì)因在管道中傳送距離的遠(yuǎn)近而變?nèi)酢Ｒ虼耍刂崎y下游的所有管線系統(tǒng)都必須使用同樣壁厚的管道。

石化調(diào)節(jié)閥噪音控制方法防止措施

311 　機(jī)械振動(dòng)

機(jī)械振動(dòng)是閥內(nèi)流體不均勻壓力的紊流沖擊閥桿頭部引起的。由于在閥桿頭部和執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定時(shí), 在液體壓力的作用下, 閥桿上產(chǎn)生不平衡的上下方向的運(yùn)動(dòng)力, 既而產(chǎn)生零件的疲勞破壞。造成閥門導(dǎo)向間隙不同心引起振動(dòng)。對(duì)機(jī)械振動(dòng)和由此產(chǎn)生的噪聲有多種預(yù)防措施。

①將容易承受紊流形式的柱塞節(jié)流結(jié)構(gòu)變?yōu)楣?jié)流罩節(jié)流結(jié)構(gòu)。

②將懸壁梁導(dǎo)向方式改成節(jié)流罩導(dǎo)向方式。

③縮小導(dǎo)向間隙。

④選用剛性導(dǎo)向和柱塞頭。

⑤為減少紊流流動(dòng)時(shí)的渦流, 避免擴(kuò)大和縮小閥座以外的通道。

⑥逆流閥避免控制閥體內(nèi)回旋流, 流體在內(nèi)閥座全圓周均勻流動(dòng), 安裝防止旋流板。

⑦逆流閥的閥座下部加工成柱塞帶尖結(jié)構(gòu), 避免介質(zhì)在閥桿頭部產(chǎn)生不穩(wěn)定流。

312 石化調(diào)節(jié)閥噪音控制方法水動(dòng)力學(xué)振動(dòng)

在液體工況中, 介質(zhì)的紊流、氣蝕和閃蒸會(huì)引起振動(dòng)和噪聲, 雖然紊流不至于產(chǎn)生噪聲破壞, 但必須防止其成為機(jī)械振動(dòng)源。如果振動(dòng)噪聲過大,證明氣蝕很嚴(yán)重。對(duì)閃蒸引起的振動(dòng)和噪聲可采用逆流角形閥進(jìn)行控制。其內(nèi)部零件和控制閥體材料應(yīng)采用抗腐蝕耐沖刷的材料。對(duì)于苛刻的工況, 應(yīng)從水動(dòng)力學(xué)方面考慮, 按照解決閃蒸和氣蝕的方法處理。為避免非氣蝕流動(dòng)的振動(dòng)和噪聲, 應(yīng)避免渦流和剝離流, 其方法與解決機(jī)械振動(dòng)的方法相同。但在擴(kuò)大出口通路時(shí)噴嘴單側(cè)斜度應(yīng)選取一合適的角度值。