控制阀噪声测试

                        控制阀噪声测试      

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之前介绍在线调节91视频看看簧色，现在介绍控制阀噪声测试实验室内测量空气动力流经控制阀产生的噪声
5. 6.1方法A（外部声压测量）
5.6.1.1测量的目的
    为测量控制阀产生噪声的特性提供一种统一的方法。采用统一的方法来测量控制阀和附属试验管道辐射的噪声，就能够对各种测量结果进行比较。这对用户和制造厂双方都是有利的。噪声指数是通过确定被试控制阀的声压级加以表示的。
5.6.1.2控制阀噪声测试试验系统
    试验系统见图5 16，包括：
    a)压力调节装置（任选）；
    b)试验样品；
    c)试验段管道；
    d)取压孔；
    e)降噪装置（任选）；
    f)控制声学环境的设施（声学室可任选）；
    g)测量仪表。
    可供选用的试验装置方案见图5-17a）和图5一17b）。
    (1)压力调节装置
    上游和／或下游的压力调节装置用于调节试验压力。应注意避免可造成严重的流载噪声的压力降，如果无法避免压力降，建议使用消声器[见下文(5)如图5-16所示。流量计的安装应按制造厂的要求。


调节阀主要有三种噪音来源：
   （1）自身振动产生的噪音。介质流过调节阀会对阀芯产生冲刷，使阀芯不稳定产生横向运动甚至与设备一起产生共振。由于调节阀使用中自身的振动是难免的，因此这类噪音的产生也不可避免。安装时注意尽量将调节阀正立安装于水平管道上减少由于阀芯不稳而产生的噪音，通常这类噪音值很小，造成影响不大。
   （2）空气动力学噪音。介质在流经调节阀的缩流断面时，由于缩流断面的阻挡使流路突然改变而出现紊流，同时介质流速发生变化，液体的机械能部分转换为声能而产生的噪音称为空气动力学噪音。由于调节阀在减压时引起液体紊流不可避免，因此空气动力学噪音不能*消除。通常这类噪音值也很小，造成影响不大。
   （3）流体动力学噪音。流体在调节阀中流速过快形成阻塞流。阻塞流是指不可压缩或可压缩流体在流过调节阀时所达到的大流量状态。在固定的入口条件下，当阀前压力保持一定而逐步降低阀后压力时，流经调节阀的流量会增加到一个大极限值，再继续降低阀后压力，流量将不再增加，这个极限流量即为阻塞流。液体阻塞流极易引起闪蒸和气蚀，同时伴有强噪音产生，通常这种噪音达100dB左右，造成影响大。
   总之，电动调节阀由于自身振动及空气动力学原因产生的噪音都很小，并且不可能*消除，通常将调节阀的噪音控制至85dB以下，主要是针对流体动力学噪音。由于液体阻塞流极易引起闪蒸及气蚀，闪蒸和气蚀会产生噪音，所以控制噪音就需要想办法控制阻塞流的闪蒸及气蚀。


   2 液体阻塞流的闪蒸及气蚀
   2.1 液体流经调节阀时压力和流速的关系
   液体流经调节阀是液体势能和动能之间的转化，体现在外就是压力和流速之间的转化，即压力降低，流速增加；压力增加，流速降低。此过程遵循能量守恒定律，即液体总能量保持不变。
   图1为液体流经调节阀时压力和流速间的关系图示。图中P1为阀前液体压力，P2为阀后液体压力，V1为阀前液体速度，V2为阀后液体速度，PVC为缩流断面点处液体压力。



图1 液体流经调节阀时压力和流速间的关系
   液体流经调节阀大流道缩颈处前由于调节阀的调压作用压力一直降低，流速一直增加。经过大流道缩颈处后，流速由于惯性不会马上降低，会继续升高。流束会继续变细收缩，流束的小断面出现在调节阀实际缩颈的下游处，此处称为缩流断面点，压力为PVC。缩流断面点处流速大，压力低。经过缩流断面点后，随着流束扩展进入更大区域，流速降低，压力逐渐升高。由于调节阀的背压，阀后的压力不会恢复到阀前压力，阀门两侧的压损ΔP表示液体流经调节阀时消耗的能量ΔP=P1－P2。
   2.2 阻塞流发生闪蒸的机理
   如果缩流断面处的压力PVC降到液体的饱和91视频WWW免费下载压力PV以下并且调节阀的出口压力P2没有恢复到液体的饱和91视频WWW免费下载压力PV之上（即PVC＜PV及P2＜PV），那么就会产生大量泡沫并保持在阀门的下游，这种现象为闪蒸。闪蒸工况伴有较大噪音产生。阻塞流发生闪蒸见图2。图中PV为流体的饱和蒸气压力。



图2 阻塞流发生闪蒸示意图
   对一固定的液体，在温度一定的情况下，其饱和91视频WWW免费下载压力为一定值。当压力大于其饱和91视频WWW免费下载压力时，液体为液态；当压力低于饱和91视频WWW免费下载压力时，液体为汽态；当压力等于饱和91视频WWW免费下载压力时，液体为汽、液共存两态。
   2.3 阻塞流发生气蚀的机理
   如果缩流断面处的压力PVC降到液体的饱和91视频WWW免费下载压力以下并且调节阀的出口压力P2恢复到高于其液体的饱和91视频WWW免费下载压力PV（即PVC＜PV及P2＞PV），就会有大量的泡沫产生并爆炸，这种现象为气蚀。通常气蚀工况比闪蒸工况产生的噪音更大。阻塞流发生气蚀见图3。



图3 阻塞流发生气蚀示意图
   3 调节阀的噪音控制
   3.1 闪蒸工况调节阀的噪音控制
   上海91视频色下载APP阀门有限公司主营阀门有：91视频看看簧色(91视频黄色网91视频看看簧色,可调式91视频看看簧色,水91视频看看簧色阻塞流流经调节阀发生闪蒸时，下游产生的气泡会对调节阀的阀芯产生冲刷，受冲刷的阀芯表面会有平滑抛光的外形，此过程伴有大的噪音产生。
   从调节阀发生闪蒸的机理（PVC＜PV及P2＜PV）看，闪蒸是不能消除的，只能想办法降低闪蒸对调节阀的危害，从而降低噪音。常用的方法是对被冲刷区域的材质进行表面硬化处理，表面硬化处理的方法包括三种：
   （1）将阀座及阀芯表面进行喷涂处理，可喷涂碳化钨、碳化铬或斯泰莱等硬质合金来提高受冲刷部位的硬度。
   （2）将阀座及阀芯表面进行堆焊处理，通常堆焊斯泰莱以提高受冲刷部位的硬度。
   （3）将阀座及阀芯表面进行渗氮处理，提高其表面硬度和耐磨性、耐腐蚀性。
   通过对调节阀表面硬化处理可提高调节阀硬度，增强调节阀抗闪蒸“冲刷”的能力，相应的噪音也会降低5～10dB。为进一步降低噪音，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层。相同口径的调节阀，其管道壁厚每增加一级，测得的噪音值可降低约2dB；②管道外加隔音层实质也是增加管道壁厚减少噪音向环境传递的一种措施；③在调节阀后加装在线消音器，在线消音器可以吸收部分声音能量，并且在阀后形成背压，可有效降低噪音值约25dB。
   3.2 气蚀工况调节阀的噪音控制
   阻塞流流经调节阀发生气蚀时，产生的气泡在接触阀门的部位破裂，气泡破裂释放的能量会慢慢地撕裂材料，并在与调节阀接触的部位留下类似于煤渣的粗糙表面。此过程会产生如同砂石流过调节阀时发出的噪音。
   气蚀有两种方法来控制：*种是*防止气蚀发生；第二种是不能防止气蚀发生，只是有效降低其危害。
   3.2.1 *防止气蚀发生
   有三种方法可以达到*防止气蚀发生。
   （1）选用低恢复的调节阀。从气蚀发生的机理（PVC＜PV及P2＞PV）看，如果选用的阀门PVC＞PV，就可以避免气蚀的发生。通常低恢复的调节阀可以做到这点。
   恢复系数Km高的阀称为低恢复阀。恢复系数Km低的阀称为高恢复阀。每种类型的阀都有自己的Km值，恢复系数Km是用于衡量缩流断面处压力PVC和阀门出口压力P2之间的压力恢复尺度的一个值，其计算公式为：
 
   由此公式可看出，（P1－P2）不变时PVC升高，则Km升高，所以合理选用高Km值（即低恢复）的调节阀使PVC＞PV，可避免气蚀发生。同理高恢复阀，指恢复系数Km低的阀，不适合应用于气蚀的工况。通常球形阀，流开角形阀都是低恢复阀，适宜在有气蚀的工况选用；而球阀、蝶阀都是高恢阀，不适宜应用于气蚀工况。
   （2）采用具有高压多级减压内件的调节阀。
   这种调节阀内件具有将通过阀门的压降分成数个较小的压降和确保每个较小压降上PVC＞PV的用，从而可以防止气蚀的产生。由于多级减压分散了流束功率，因此降低了声音转化的效率。
   （3）增加具有背压装置的限流孔板分压，确保阀上的PVC＞PV，防止气蚀的产生。由于增加了背压装置，使声音频谱发生部分转移，达到降低噪音的目的。
   3.2.2 不能防止气蚀发生，只是有效降低其危害。
   （1）将接触气蚀气泡的阀内表面与气泡隔离开，并硬化处理会受到气蚀冲击的阀芯及阀座面，同时在阀体出口处加衬套管来保护受气蚀冲击的部位。阀体出口处加衬套管作为补充的阀体设防止了液体在阀体内壁上的冲撞，保护了调节阀受冲刷部位，同时减弱了部分噪音。
   （2）阀后加消音器来分压及分噪音。这种方法实质是将气蚀工况转化为闪蒸工况来处理，所应用中需同时对阀内件做硬化处理以保护调节阀。
  系统组件：
  1——压力源；
  2-上游节流阀（如有必要）；
  3 流量测量装置（位置任选）；
  4-上游在线消声器（如有必要）；
  5-温度测量装置；
  6-压力测量装置；
  7-试验样品；
  8  试验段管道；
  9——下游在线消声器（如有必要）；
  10 -下游节流阀（妻¨有必要）；
  11-声学环境（试验室）（注）；
  12 -声级传感器（注）。
  注：声级传感器（第1 2项）和声学环境（第11项）的设置见图5-17a)和图5-17b)。
    图5-16控制阀噪声试验——系统组件


    (2)试验样品
    试验样品和试验段应不隔音。可以分开进行试验以确定管道和／或阀的隔音的影响。
   (3)试验段管道
    试验样品上、下游连接管道的大长度没有限制。暴露在声学环境中的上游或下游管道应采用不设法兰、环形接头或其他管壁加强件的单体结构，其长度至少为2m。在测试上游或下游噪声时，上、下游管道均应按此规定。
    应尽可能减小试验样品入口和出口直径与邻接管道内径之间的失配程度。
    应使用不隔音的管道。管壁厚度和管道材料应在试验数据中注明。
    (4)取压孔
    应具备测量压力的取压孔。取压}L应符合IEC 60534-2-3的要求。
    (5)声学环境
    应将试验环境控制在使背景噪声、反射噪声和其他外来噪声比试验段辐射的噪声至少低10 dB。根据试验系统声学环境的具体情况，上游或下游可能需要使用消声器。有关声学环境的一般要求见GB/T 3767-1996和GBjT 6882-2008。出现外来噪声时不得修正声压级。
    (6)测量仪表
    测量声压级的仪表应符合GB／T 3785.1-- 2010中l级或2级的规定。声级汁的特性应符合GB/T 3785.1-2010中表2（A加权）的规定。
    声级计的校正或灵敏度测试的结果应按海平面条件加以修正。
    电子记录设备、计算机等其他仪表造成的测量误差不得超过±1 dB。
5.6.1.3试验程序
    (1)试验流依
    本试验程序优先采用空气作为试验流体。但也可以用其他压缩流体取代空气。流体
应足够干燥，以保证可能发生的结冰不至于影响试验结果。除了需要取得使用饱和91视频WWW免费下载的
试验数据外，不可用饱和91视频WWW免费下载作试验流体。
    (2)声级传感器的位置
    声级传感器应放置在距近的管道表面Im处。与下游试验管道外露段的起端少应间隔Im，且应不少于试验样品出口下游管道公称管径的6倍[见图5-17a)和5-17b）注]。声级传感器相对于管道的方向应符合声级传感器制造厂的要求。
    (3)放空试验的限制条件
    放空试验的结果主要用于模拟稳态下的结果。在采用放空法进行试验时，应限制放空速率，使获取声学数据的时间间隔至少是声学仪器响应时间的10倍。应进一步限制放空速率，以确保在获取声学数据时入口压力下降不超过大人口压力的2%。
    (4)试验数据的度
    流量、压力、行程和温度测量的度应符合IEC 6053-1-2-3的规定。
    (5)试验数据
    应记录试验样品和试验装置的下列各项数据和说明：
    单位
    ①上游压力 kPa或bar
    ②差压和／或下游压力 kPa或bar
  系统组件：
  5——温度测量装置；
  6-压力测量装置；
  7-试验样品；
  8-试验段管道（注3）；
  11——声学环境（试验室）；
  12-声级传感器（注2）。
  注1：D为出口管道的公称管径，单位为毫米。
  注2：声级传感器置于距管道外表面Im处，与接近的试验室表面的间距不小于0．；m。
  注3：试验室内的试验段管道应是无法兰、环形接头或其他管壁加强件的连续管道。
  注4：对于150 mm和以下的样品，小1 0 m，大3 0m。150 mm以上的样品，小应保持6D，
    大保持20D(详见5 6 1 3)。
    b)试验样品在声学环境内
    续图5-17
    应记录180 Hz（250 Hz倍频带或200 Hz 1／3倍频带中心频率）至22 400 Hz
（16 000 Hz倍频带或20 000 Hz 1／3倍频带中心频率）频率范围内的“A”加权声压级和l／3倍频带或全频带分析。经过“A”加权的所有测量结果均应标明dB(A)。
    ⑧试验样品的说明至少包括：
    a)阀的公称尺寸
    b)管接件的说明
c)流动方向的说明
d)额定流量系数C(K。或C。)
e)额定行程／转角
各不相同（见IEC 60534—1）
⑨试验装置的说明，包括：
  a)管道和仪表连接示意图
  b)公称管径和管壁厚度
  c)管道材料
  由环境试验箱的说明（若适用）
  e)试验装置尺寸简图
⑩试验流体的说明，包括下列之一
  a)分子的质量
  b)密度
⑧仪表的说明
    ⑥声级传感器的位置
    ⑩试验行程上的流量系数C（K，或C，）    各不相同（见IEC 60534-1）
    ⑩阻塞流条件下无管接件控制阀的压差比系数/T  量纲为1
    ⑩阻塞流条件下带管接件控制阀的压差比系数XTP  量纲为1
    ⑩管道几何形状系数F。    量纲为1
    ⑩与本部分的差异
    注：体积流量指在大气压力为101. 325 kPa(l. 013 2 5 bar)，温度为。℃的正常状态下大气压力为
    325 kPa(l. 013 25 bar)，温度为1S．6℃的标准状态下的流量，单位为立方水每小时(m
    (6)度
    本方法的整体度限制在±3 dB范围内。与本产品相关论文：PLC控制智能电动调节阀