美国ASCO电磁阀的噪声与治理方法有哪些

美国ASCO电磁阀的噪声与治理方法有哪些
1 　概述
　　美国ASCO电磁阀工作过程中普遍存在着噪声, 这是调节阀内在的紊流和能量吸收所引发的现象。从近代工业史看, 工厂里消除噪声的损害已经是个主要的问题。美国《职业安全与健康法规》(OSHA) 对所有企业明确规定了zui大容许的噪声标准。由于噪声给人们正常的和生活造成了不良的影响, 因而噪声治理势在必行。

　　2 　美国ASCO电磁阀噪声源分析

　　美国ASCO电磁阀运行环境中的主要噪声为机械振动噪声、液体动力噪声和气体动力噪声。

　　2.1 　美国ASCO电磁阀机械噪声
　　机械噪声主要来自于阀杆的振动。阀门零部件的振动是介质压力在阀体内任意波动, 或是流体冲击易活动和易变形零部件的结果。机械振动zui常见的噪声源就是阀杆相对于导向面的横向运动。这种振动形式所产生的噪声频率般小于1500Hz , 常常被描述成金属响声。在这种情形下, 导致了阀杆以及与之配合的导向面的机械性破坏。
　　另种机械噪声源是共振。如果振动的频率与结构的固有频率相接近或相同时, 便产生共振。共振引起个频率在3000～7000Hz 之间的噪声共鸣。共振不仅产生很大的机械噪声,而且zui终导致振动零部件的疲劳破坏。在固有频率下容易振动的阀门部件有柱塞式阀瓣、圆筒形薄壁窗口式阀瓣、柔性金属密封件等等。由阀门零件振动所产生的噪声常常是次要的,甚是有益的。因为它能警告人们导致阀门损坏的机械振动的存在, 从而通过优化阀门设计,消除大多数阀门零件由机械振动而产生的噪声。大多数新型调节阀都采用套筒式导向结构和更小间隙的配合来消除机械振动问题。

　　2.2 　美国ASCO电磁阀液体动力噪声
　　液体动力噪声是由于液体流动过程中所产生的气蚀或称空化现象引起的, 这是个主要的噪声源。当阀门内部某点的静压低于或等于液体的饱和蒸汽压时, 在液体内部就会产生气泡。当饱和蒸汽泡流动到压力高于饱和蒸汽压的下游时, 随即爆破。快速破裂产生*的冲击力, 致使阀门内部或管道壁严重损坏, 并且达到较高的噪声, 般可达到115dBA。气蚀的破坏性大大缩短了阀门的使用寿命。所以使用专门特殊设计的调节组件来预防或治理气蚀现象是必要的。

　　2.3 　美国ASCO电磁阀气体动力噪声
　　气体动力噪声是由气体、蒸汽和饱和蒸汽的调节造成紊流现象而产生的。这种噪声能在2in. (50mm) 范围内产生高达少20MPa 的压力降。气体动力噪声的主要来源是紊流流动时所形成的巨大冲击力。而气体流动受阻, 高速气体的迅速膨胀和突然减速, 及流动蒸汽方向的改变等都能造成紊流现象。气体动力噪声是调节阀zui主要的噪声问题, 其频率般为1000～8000Hz。由于大部分的能量能够转变成不损害阀门的气体动力噪声。在过去趋向于仅将阀门工作时的噪声之外的噪声当作有害的, 所以未引起人们足够的重视。今天随着对环境问题包括噪声问题的重视, 对特定环境的阀门所允许发出的噪声做了规定。噪声的治理是个环境治理问题。而且OSHA 法规已经根据调节阀噪声对环境的影响规定了zui高噪声限值。研究表明当噪声超过所规定的限值, 大约达到110dBA 时能导致调节阀零件以及与之相连管道的机械性破坏。

　　3 　美国ASCO电磁阀噪声的预估

　　快速地噪声预估技术常常应用于阀门的设计过程中。噪声衰减设备和技术非常有利于噪声的减小。预估技术考虑了调节阀产生噪声的有关流动参数。如压差、流动系数、阀门几何形状、相邻管道尺寸和下游压力等。基本的预估技术是将每个噪声累加得到总的噪声。即
　　S = SΔP+ΔScg+ΔSΔP/P1+ΔSk+ΔSP2
　　式中　S ———与阀门相关的特定点处(调节阀安装位置下游1m 处) 的总噪声,dBA
　　SΔP ———在声压基础上而确定的种压差函数, dBA
　　ΔScg ———流动系数所产生的噪声累加值, dBA
　　ΔSΔP/ P1 ———受压差变化率影响的噪声修正数, dBA
　　ΔS k ———受管道尺寸等影响的噪声修正数, dBA
　　ΔS P2 ———受下游压力P2 影响的噪声修正数, dBA
　　美国ASCO电磁阀阀门压差是噪声产生所需能量的主要来源(图1) 。而在节流件总流通面积相同的情况下, 节流孔的数量和形状对噪声影响很大(图2) 。因为液体通过节流孔的流速与节流孔面积成比例关系, 节流孔所产生的噪声能量与节流面积的平方成比例。如果单孔节流件产生90dBA 的噪声, 那么与其有着相同流通面积的双孔节流件的每小孔将产生84dBA 的噪声。所以单孔节流件产生的噪声往往高于双孔节流件。另外, 阀门的种类, 调节件的形式和流动方向也都严重影响着由压差变化率所产生的噪声。但是, 管道尺寸等因素所产生的噪声能够被吸收掉, 所以不能传到环境当中。当提高下游压力P2 时, 必然得提高管道壁的强度即增加厚度, 从而减少了传送到工作环境中的噪声。