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化工調(diào)節(jié)閥噪音解決辦法
噪音是當(dāng)前世界上危害人類環(huán)境的三大公害之一,它對人類的健康,腦力勞動和工作效率以及休息都會帶來不良影響。隨著工業(yè)的發(fā)展,噪音日益嚴重,如大型化工企業(yè),廠內(nèi)鼓風(fēng)機、壓縮機、泵、調(diào)節(jié)閥以及放空裝置都會產(chǎn)生嚴重的噪音。因此,目前我國和世界其它國家一樣已經(jīng)把噪音控制列入了環(huán)境保護的重要內(nèi)容。我國規(guī)定噪音標準為85分貝。本文著重對調(diào)節(jié)閥的噪音控制
調(diào)節(jié)閥上的噪音更是石油化工生產(chǎn)中的主要污染源。在使用中除需選用低噪音結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥外,改變閥的操作條件更是消除或降低氣蝕和噪音的根本方法。調(diào)節(jié)閥在工作時,應(yīng)注意它的噪音情況,分析好噪音的產(chǎn)生機理可以更好地監(jiān)視調(diào)節(jié)閥的工作狀態(tài)和有效處理所發(fā)生的問題。
化工調(diào)節(jié)閥噪音解決辦法
(1)機械類振動——如當(dāng)閥芯在套筒內(nèi)水平運動時,可以使閥芯與套筒的間隙盡量小或者使用硬質(zhì)表面的套筒。
(2)固有頻率振動——如閥芯或者其它的組件,它們都有一個固有振動頻率,對此,可以通過專門的鑄造或鍛造處理來改變閥芯的特性,如有必要也可以更換其他類型的閥芯。
(3)閥芯不穩(wěn)定性——如由于閥芯振蕩性位移引起流體的壓力波動而產(chǎn)生的噪音,這種情況一般是由于調(diào)節(jié)回路執(zhí)行器等的阻尼因素引起的,對此可以重新調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)或者在閥芯位移方向上加上減振設(shè)施。
(4)介質(zhì)的力學(xué)流動性——介質(zhì)在管道或者調(diào)節(jié)閥中流動時,也會發(fā)出噪音,對于這種情況,這里不作具體闡述(氣蝕也會產(chǎn)生噪音)。
化工調(diào)節(jié)閥噪音解決辦法
1、消除共振噪音法
只有調(diào)節(jié)閥共振時,才有能量疊加而產(chǎn)生 100 多分貝的強烈噪音,有的表現(xiàn)為振動強烈,噪音不大,有的振動弱,而噪音卻非常大;有的振動和噪音都較大,這種噪音產(chǎn)生一種單音調(diào)的聲音,其頻率一般為 3000~7000 赫茲,顯然,消除共振,噪音自然隨之消失。
2、消除汽蝕噪音法
汽蝕是主要的流體動力噪音源,空化時,汽泡破裂產(chǎn)生高速沖擊,使其局部產(chǎn)生強烈湍流,產(chǎn)生汽蝕噪音。這種噪音具有較寬的頻率范圍,產(chǎn)生格格聲,與流體中含有砂石發(fā)出的聲音相似。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法。
3、使用厚壁管線法
采用厚壁管是聲路處理辦法之一。使用薄壁可使噪音增加 5 分貝,采用厚壁管可使噪音降低 0~20 分貝。同一管徑壁越厚,同一壁厚管徑越大,降低噪音效果越好。如 DN200 管道,其壁厚分別為 6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm 時,可降低噪音分別為 -3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5 分貝。當(dāng)然,壁越厚所付出的成本就越高。
4、采用吸音材料法
這也是一種較常見、*的聲路處理辦法??捎梦舨牧习≡胍粼春烷y后管線。必須指出,因噪音會經(jīng)由流體流動而長距離傳播,故吸音材料包到哪里,采用厚壁管至哪里,消除噪音的有效性就終止到哪里。這種辦法適用于噪音不很高、管線不很長的情況,因為這是一種較費錢的辦法。
5、串聯(lián)消音器法
本法適用于作為空氣動力噪音的消音,它能夠有效地消除流體內(nèi)部的噪音和抑制傳送到固體邊界層的噪音級。對質(zhì)量流量高或閥前后壓降比高的地方,本法*而又經(jīng)濟。使用吸收型串聯(lián)消音器可以大幅度降低噪音。但是,從經(jīng)濟上考慮,一般限于衰減到約 25 分貝。
6、隔音箱法
使用隔音箱、房子和建筑物,把噪音源隔離在里面,使外部環(huán)境的噪音減小到人們可以接受的范圍內(nèi)。
7、串聯(lián)節(jié)流法
在調(diào)節(jié)閥的壓力比高(△P/P1≥0.8)的場合,采用串聯(lián)節(jié)流法,就是把總的壓降分散在調(diào)節(jié)閥和閥后的固定節(jié)流元件上。如用擴散器、多孔限流板,這是減少噪音辦法中*的。為了得到最佳的擴散器效率,必須根據(jù)每件的安裝情況來設(shè)計擴散器(實體的形狀、尺寸),使閥門產(chǎn)生的噪音級和擴散器產(chǎn)生的噪音級相同。
8、選用低噪音閥
低噪音閥根據(jù)流體通過調(diào)節(jié)閥閥芯、調(diào)節(jié)閥閥座的曲折流路(多孔道、多槽道)的逐步減速,以避免在流路里的任意一點產(chǎn)生超音速。有多種形式,多種結(jié)構(gòu)的低噪音閥(有為專門系統(tǒng)設(shè)計的)供使用時選用。當(dāng)噪音不是很大時,選用低噪音套筒閥,可降低噪音 10~20 分貝,這是的低噪音閥。
化工調(diào)節(jié)閥噪音解決辦法
調(diào)節(jié)閥發(fā)生閃蒸時,下游產(chǎn)生的氣泡會對調(diào)節(jié)閥的閥芯產(chǎn)生沖刷,受沖刷的閥芯表面會有平滑拋光的外形,此過程伴有大的噪音產(chǎn)生。從調(diào)節(jié)閥發(fā)生閃蒸的機理(PVC<PV及P2<PV)看,閃蒸是不能消除的,只能想辦法降低閃蒸對調(diào)節(jié)閥的危害,從而降低噪音。常用的方法是對被沖刷區(qū)域的材質(zhì)進行表面硬化處理,表面硬化處理的方法包括三種:
1、將閥座及閥芯表面進行堆焊處理,通常堆焊斯泰萊以提高受沖刷部位的硬度。
2、將閥座及閥芯表面進行滲氮處理,提高其表面硬度和耐磨性、耐腐蝕性。
3、將閥座及閥芯表面進行噴涂處理,可噴涂碳化鎢、碳化鉻或斯泰萊等硬質(zhì)合金來提高受沖刷部位的硬度。
化工調(diào)節(jié)閥噪音解決辦法
通過對調(diào)節(jié)閥表面硬化處理可提高調(diào)節(jié)閥硬度,增強調(diào)節(jié)閥抗閃蒸“沖刷"的能力,相應(yīng)的噪音也會降低5~10dB。為進一步降低噪音,可以配合使用的方法有:①提高管道壁厚或在管道壁加隔音層。相同口徑的調(diào)節(jié)閥,其管道壁厚每增加一級,測得的噪音值可降低約2dB;②管道外加隔音層實質(zhì)也是增加管道壁厚減少噪音向環(huán)境傳遞的一種措施;③在調(diào)節(jié)閥后加裝在線消音器,在線消音器可以吸收部分聲音能量,并且在閥后形成背壓,可有效降低噪音值約25dB。