fun88乐天堂

新闻中心

首页 > 新闻中心> 公司新闻

多级套筒式调节阀的空气动力噪声预测研究

发布时间:2021-01-28发布人:李雪莲

image.png

 振动和噪声(sheng)普(pu)遍存(cun)在(zai)于包含(han)可(ke)(ke)压(ya)缩(suo)气(qi)(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)节(jie)(jie)流和排(pai)放的(de)(de)(de)应(ying)用(yong)(yong)(yong)系统中。在(zai)噪声(sheng)严重(zhong)的(de)(de)(de)应(ying)用(yong)(yong)(yong)系统中,声(sheng)波振动不仅(jin)会对(dui)(dui)身体(ti)(ti)(ti)(ti)健康产生(sheng)危险,而且会对(dui)(dui)设(she)备的(de)(de)(de)可(ke)(ke)靠性和系统运转(zhuan)造成(cheng)威胁。调(diao)节(jie)(jie)阀(fa)(fa)作(zuo)为(wei)(wei)(wei)流体(ti)(ti)(ti)(ti)控制类阀(fa)(fa)门,常常应(ying)用(yong)(yong)(yong)于蒸汽、空气(qi)(qi)(qi)等(deng)气(qi)(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)控制场合(he),就不可(ke)(ke)避(bi)免的(de)(de)(de)要产生(sheng)高噪声(sheng),并伴(ban)随强振动。为(wei)(wei)(wei)改善这种状况,应(ying)用(yong)(yong)(yong)声(sheng)源处理(li)(li)法的(de)(de)(de)多级(ji)套(tao)筒(tong)式(shi)调(diao)节(jie)(jie)阀(fa)(fa)出(chu)现(xian)。多级(ji)套(tao)筒(tong)式(shi)调(diao)节(jie)(jie)阀(fa)(fa)是(shi)一种有(you)(you)(you)套(tao)筒(tong)导向的(de)(de)(de)低噪音(yin)、防气(qi)(qi)(qi)蚀(shi)调(diao)节(jie)(jie)阀(fa)(fa),因套(tao)筒(tong)采用(yong)(yong)(yong)多级(ji)式(shi)能(neng)有(you)(you)(you)效(xiao)控制流体(ti)(ti)(ti)(ti)速度(du),避(bi)免流体(ti)(ti)(ti)(ti)对(dui)(dui)阀(fa)(fa)体(ti)(ti)(ti)(ti)及阀(fa)(fa)芯的(de)(de)(de)直(zhi)接冲刷,分级(ji)减压(ya)不仅(jin)可(ke)(ke)以(yi)适应(ying)气(qi)(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti)节(jie)(jie)流扩散与(yu)膨胀,对(dui)(dui)控制高压(ya)差(cha)可(ke)(ke)能(neng)出(chu)现(xian)的(de)(de)(de)闪(shan)蒸和气(qi)(qi)(qi)蚀(shi)有(you)(you)(you)独(du)特的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong),可(ke)(ke)实现(xian)阀(fa)(fa)门在(zai)高温高压(ya)差(cha)工况下达(da)到降噪降压(ya)的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。由于具有(you)(you)(you)使(shi)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在(zai)阀(fa)(fa)芯上的(de)(de)(de)流体(ti)(ti)(ti)(ti)压(ya)力(li)平(ping)衡的(de)(de)(de)结(jie)构,因此只须用(yong)(yong)(yong)较小的(de)(de)(de)操作(zuo)力(li)便可(ke)(ke)达(da)到稳定调(diao)节(jie)(jie),能(neng)够承受较高的(de)(de)(de)工作(zuo)压(ya)差(cha),使(shi)控制更加精准。其结(jie)构原理(li)(li)示意(yi)图(tu)如图(tu)1所示,1为(wei)(wei)(wei)阀(fa)(fa)杆(gan),2为(wei)(wei)(wei)压(ya)盖,3为(wei)(wei)(wei)平(ping)衡阀(fa)(fa)芯,4为(wei)(wei)(wei)多级(ji)套(tao)筒(tong),5为(wei)(wei)(wei)阀(fa)(fa)体(ti)(ti)(ti)(ti),6为(wei)(wei)(wei)阀(fa)(fa)座。

多级套筒式调节阀结构原理图

图1 多级套筒式调节(jie)阀结构原(yuan)理图

    1 噪声的形成

    工业上遇到(dao)的(de)(de)(de)调节(jie)阀噪音,大多数(shu)是(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)气(qi)动力(li)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)噪声(sheng)。气(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti)动力(li)噪声(sheng)是(shi)(shi)(shi)由于气(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti)或(huo)(huo)蒸(zheng)汽流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)过(guo)调节(jie)阀的(de)(de)(de)阀瓣(ban)与阀座处通流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)截面突变,流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)动受阻而产(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)。气(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti)和蒸(zheng)汽都是(shi)(shi)(shi)可(ke)(ke)压缩流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)体(ti)(ti)(ti)(ti),一(yi)般来说,可(ke)(ke)压缩流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)体(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速高与不(bu)可(ke)(ke)压缩流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)体(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速。当气(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速比(bi)声(sheng)速低时(shi),噪声(sheng)是(shi)(shi)(shi)因(yin)为(wei)强烈的(de)(de)(de)扰流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)产(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de);当气(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)速度大于声(sheng)速时(shi),流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)体(ti)(ti)(ti)(ti)中产(chan)(chan)生(sheng)(sheng)冲(chong)击波,噪声(sheng)剧增。把各(ge)种噪声(sheng)加以对(dui)比(bi),可(ke)(ke)压缩流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)体(ti)(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)经调节(jie)阀产(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)噪声(sheng)是(shi)(shi)(shi)最严重的(de)(de)(de)。其(qi)噪声(sheng)往往会超过(guo)相关标准的(de)(de)(de)限(xian)制值,需(xu)(xu)(xu)对(dui)调节(jie)阀内(nei)部(bu)结构进(jin)(jin)行改进(jin)(jin),使其(qi)噪声(sheng)值限(xian)制在规定的(de)(de)(de)范围之(zhi)内(nei)。但改进(jin)(jin)后的(de)(de)(de)调节(jie)阀噪声(sheng)为(wei)多少,需(xu)(xu)(xu)经过(guo)实(shi)(shi)验(yan)对(dui)其(qi)进(jin)(jin)行测(ce)量。而噪声(sheng)的(de)(de)(de)实(shi)(shi)验(yan)测(ce)量不(bu)仅需(xu)(xu)(xu)要(yao)高昂的(de)(de)(de)设备,且程序繁杂,并(bing)要(yao)做出样机后才能进(jin)(jin)行实(shi)(shi)验(yan),延长了产(chan)(chan)品研发(fa)周期。故(gu)对(dui)调节(jie)阀所产(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)噪声(sheng)进(jin)(jin)行理论预测(ce),为(wei)相关结构的(de)(de)(de)改进(jin)(jin)提(ti)供参考是(shi)(shi)(shi)一(yi)个(ge)不(bu)错的(de)(de)(de)选(xuan)择(ze)。在工作过(guo)程中调节(jie)阀内(nei)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)动介质是(shi)(shi)(shi)蒸(zheng)汽或(huo)(huo)其(qi)他气(qi)体(ti)(ti)(ti)(ti),因(yin)此可(ke)(ke)以按空(kong)(kong)气(qi)动力(li)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)噪声(sheng)计算预测(ce)噪声(sheng)水平。


    2 多级套筒阀内件的的假设

    多(duo)级(ji)套筒(tong)式调节(jie)阀(fa)在气(qi)(qi)体(ti)介质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)工(gong)况下,由于其压力降(jiang)较大(da),易产生高噪(zao)(zao)声(sheng),影(ying)响其调节(jie)阀(fa)的(de)(de)(de)品质(zhi)(zhi)与性能,并对周围环境造成(cheng)严重(zhong)影(ying)响。然而目前为止,并没有权威性的(de)(de)(de)标准或规范对多(duo)级(ji)套筒(tong)式调节(jie)阀(fa)噪(zao)(zao)声(sheng)的(de)(de)(de)理论(lun)预测(ce)(ce)进行描述(shu)。经过(guo)相(xiang)关研究发现:对于气(qi)(qi)体(ti)工(gong)况下调节(jie)阀(fa)内加(jia)装的(de)(de)(de)多(duo)级(ji)套筒(tong),可以看作气(qi)(qi)体(ti)消声(sheng)器。这方(fang)面可参照我(wo)国马(ma)大(da)猷院士的(de)(de)(de)气(qi)(qi)体(ti)消声(sheng)器的(de)(de)(de)噪(zao)(zao)声(sheng)理论(lun)进行噪(zao)(zao)声(sheng)的(de)(de)(de)预测(ce)(ce)计(ji)算。


    3 多级套筒式调节阀气动噪声理论计算过程

    根据(ju)产品相关结(jie)构参数,按照标准IEC60534-8-3中未加(jia)多(duo)级阀(fa)内(nei)件(jian)调(diao)节(jie)(jie)阀(fa)的(de)(de)(de)噪(zao)声预测公式进行噪(zao)声的(de)(de)(de)理(li)论计(ji)算(suan),得到(dao)未加(jia)多(duo)级套筒阀(fa)内(nei)件(jian)调(diao)节(jie)(jie)阀(fa)所产生的(de)(de)(de)噪(zao)声值,再根据(ju)马大猷(you)院士(shi)的(de)(de)(de)气体消声器理(li)论进行多(duo)级套筒消声量(liang)的(de)(de)(de)计(ji)算(suan),进而得到(dao)加(jia)装多(duo)级阀(fa)内(nei)件(jian)后的(de)(de)(de)调(diao)节(jie)(jie)阀(fa)最终噪(zao)声值,其计(ji)算(suan)流程如(ru)图2所示:

空气动力流噪声预测理论计算流程图

图(tu)2 空气(qi)动(dong)力流噪声预测(ce)理论计算流程图(tu)    


    多级套(tao)筒式调节阀空气动力流总噪声级计(ji)算(suan)公式:

    多级套筒式调节阀空气动力流总噪声级计算公式(1) 

    式中(zhong):     

    SPL……加装多级(ji)(ji)阀(fa)内件后调(diao)节(jie)阀(fa)的总噪声级(ji)(ji),dB(A);

    SPLIEC……未加多级阀内件调节阀的(de)噪声(sheng)级,dB(A);

    ΔL消(xiao)(xiao)声器(qi)……消(xiao)(xiao)声器(qi)的消(xiao)(xiao)声量,dB(A)。


    4 案例

    为说(shuo)明其计算过程,下面(mian)以进口压力8MPa,出口压力1Mpa,内部采用4级(ji)节流降压件(jian)的(de)多级(ji)套筒式(shi)调节阀为例(li),对其产生(sheng)的(de)气动噪声进行(xing)理论计算。


    第一步:计算未加多级套筒(tong)时(shi),空气动力流(liu)噪音。

    已知:介质为(wei)(wei)过热(re)蒸汽,阀前压力(li)(li)为(wei)(wei)P1=8MPa,阀后压力(li)(li)为(wei)(wei)P2=1MPa,饱和蒸汽温(wen)度(du)为(wei)(wei)tv=295℃,试验温(wen)度(du)t=500℃,过热(re)度(du)为(wei)(wei)tsh=205℃,压力(li)(li)恢复系数(shu)为(wei)(wei)FL=0.95,等熵指数(shu)γ=1.3,计算流量系数(shu)Cv20。

    未加(jia)多级套筒阀内件时管(guan)壁外1m处A计权的总噪(zao)声(sheng)级:    

    未加多级套筒阀内件时管壁外1m处A计权的总噪声级   (2)


    第二步:多(duo)级套筒(tong)节(jie)流(liu)降压(ya)件消声量的计算。

    由于(yu)高(gao)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)降,阀(fa)前后实际压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)差远(yuan)远(yuan)大(da)于(yu)临(lin)界压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)差,造成高(gao)噪声和强振(zhen)动。为(wei)使本调(diao)节(jie)阀(fa)处(chu)于(yu)良(liang)好的运(yun)行(xing)状态,设计时采用了在阀(fa)瓣节(jie)流(liu)孔处(chu)设置多(duo)级套筒节(jie)流(liu)件,利(li)用多(duo)级节(jie)流(liu)降压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)原理将(jiang)高(gao)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)汽(qi)体压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力逐级降低,即把通过(guo)调(diao)节(jie)阀(fa)的一次(ci)高(gao)的压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)降分成数干(gan)个小的压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)降,压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力突变改为(wei)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力渐变,降压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)后汽(qi)体得(de)到(dao)充(chong)分膨胀,声能得(de)以充(chong)分消(xiao)耗,从而得(de)到(dao)较大(da)的消(xiao)声量,取(qu)得(de)消(xiao)声效果。

    由于(yu)介(jie)质为汽体,多(duo)级节(jie)流(liu)降(jiang)压相当于(yu)节(jie)流(liu)减(jian)压排气消(xiao)声器(qi),故消(xiao)声量的计算(suan)按照(zhao)多(duo)级降(jiang)压消(xiao)声器(qi)的公式计算(suan)。

    多级阀内件的(de)消声量:

    多级阀内件的消声量    (3)

    式中:

    P1·······················进口压力,8000000Pa;

    P2·······················出口压力,1000000Pa;

    n························降(jiang)压(ya)级数(shu),4;

    α······················修正(zheng)系数,0.9。

    第三步:总噪声级的计算(加装多级阀内(nei)件(jian))。

    总噪声级的计算  (4)

    通(tong)过(guo)以上设(she)计(ji)参(can)数,根据IEC标准预测计(ji)算未加(jia)入(ru)多级(ji)节(jie)(jie)流降压元件时,噪(zao)声值为100.77dB(A),采用多级(ji)节(jie)(jie)流降压元件降噪(zao)(降噪(zao)量为14.385dB(A))后,噪(zao)声值降为86.388dB(A),低(di)于90dBA的(de)限制要求,说(shuo)明设(she)计(ji)合(he)理。此计(ji)算方法(fa)可为调节(jie)(jie)阀的(de)设(she)计(ji)提(ti)供(gong)参(can)考。


    5 结束语

    本文(wen)针(zhen)对(dui)多(duo)级套筒(tong)式调(diao)节(jie)阀所(suo)产生(sheng)的空气(qi)动(dong)力(li)流噪声的预(yu)测,根据最(zui)新IEC气(qi)动(dong)噪声计算标(biao)准及气(qi)体消声器理论(lun)进(jin)(jin)行了(le)计算,并结(jie)合(he)案例说明了(le)其计算过(guo)程,为多(duo)级套筒(tong)式调(diao)节(jie)阀结(jie)构的改进(jin)(jin)、性能(neng)的提升提供了(le)理论(lun)支撑(cheng)。



乐虎游戏 尊龙凯时人生就是搏!官网 w66给利老牌 和记怡情娱乐官网 乐天堂fun88 betway必威 乐虎游戏 九州官网