人們對(duì)于安靜操作的控制閥己越來(lái)越關(guān)心。美國(guó)的沃爾什一希利條例(Walsh Healey Act)規(guī)定了人們所能連續(xù)忍受的嗓音是90分貝。大多數(shù)控制閥的噪音發(fā)生在可壓縮流體的情況,因?yàn)橐徊糠帜芰吭诠?jié)流過(guò)程中轉(zhuǎn)化為聲音的緣故。一般的測(cè)量估算是:若Cv值和進(jìn)口壓力的乘積超過(guò)1000,在臨界壓降下,閥門將產(chǎn)生大量的噪音。
設(shè)計(jì)低噪音閥的兩個(gè)主要因素是流體速度和噪音頻率。在低于音速時(shí),噪音的能量級(jí)是以流速的8次方增加的,這就說(shuō)明這個(gè)因素是多么重要。在同的哚音能量級(jí)時(shí),增加平均頻率是有好處的,因?yàn)檩^高的頻率在通過(guò)閥體和下游管壁時(shí)有較大的衰減。
圖33表示一種低噪音結(jié)構(gòu),它利用許多臺(tái)階迫使流動(dòng)的流體連續(xù)改變方向,形成高紊流和摩擦能量損失。逐漸向閥的下游部分增加閥芯和閥座的直徑以補(bǔ)償流體因壓力變化而引起的密度變化。總的錐形組合件在整個(gè)節(jié)流過(guò)程中產(chǎn)生了接近于恒定的流速。由這種組合件得到的最大速度很少超過(guò)300英尺/秒,大大減少了噪音級(jí),并提高了使用壽命。
為了達(dá)到防止故障的作用,并減小執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力的要求,可以提供部分的內(nèi)部平衡。這樣,把短的閥門行程和一個(gè)常規(guī)的彈簧膜片式執(zhí)行機(jī)構(gòu)相配合,使用壓降可達(dá)6000磅/英寸!。圖34表示了一個(gè)這樣的有價(jià)值的結(jié)構(gòu)型式,它采用了一個(gè)普通雙座直通閥體。得到的閥門流通能力約為正常額定最大值的40%。
在圖35所表示的另一種結(jié)構(gòu)中,把許多環(huán)形盤堆疊起來(lái),形成了通過(guò)閥門的節(jié)流通道,用蝕刻或沖孔的方法使環(huán)形盤構(gòu)成流體通路。流路是曲折的,和圖33-樣,用增加流動(dòng)通道的數(shù)目來(lái)補(bǔ)償可壓縮流體膨脹。閥芯是很簡(jiǎn)單的圓柱形,要求有長(zhǎng)的閥門行程。
常規(guī)的直通單座閥,特別是那些有窗孔的套筒閥結(jié)構(gòu),可以改進(jìn)一下以增加最大噪音頻率,使噪音難以聽(tīng)見(jiàn)。在所有的結(jié)構(gòu)中,假如閥的出口速度達(dá)到或超過(guò)聲音速度,在下游的管道中就會(huì)產(chǎn)生有害的噪音。因此,在高壓差使用時(shí),需要對(duì)下游側(cè)進(jìn)行特殊處理??梢允褂靡粋€(gè)或更多特殊的節(jié)流板,這種結(jié)構(gòu)既逐級(jí)降低了速度,也增加了頻率。還可以用各種工業(yè)消音器。為了限制某一區(qū)域的噪音,采取隔音是有效的;但是,在隔音區(qū)以外仍然存在有害的噪音。
圖33 帶迷宮半平衡式圓錐形閥芯高壓低噪音角閥
圖34 帶改良的閥芯和閥座用于低噪音的標(biāo)準(zhǔn)雙座閥
圖35 疊盤式長(zhǎng)行程閥降低速度和噪音
我們會(huì)在每周三推送實(shí)用的