控制阀噪声的分析与治理措施

　　1 噪声源的分析

　　控制阀噪声源来自机械噪声、液体动力噪声和气体动力噪声。其中，气体动力噪声最严重，也最难治理。

　　1.1 控制阀的机械动力噪声

　　机械动力噪声是由于阀芯和阀杆因受液体冲击的影响产生振动而发生的。这种声能一般发生在较小的频率带范围内。若流体的冲击所引起的振动频率接近阀芯和阀杆的固有频率，会导致频率高达3000-7000Hz的共振现象。共振时，不仅产生严重的噪声，而且会造成阀内件的疲劳损坏。故避免机械动力噪声产生的主要任务是消除共振现象。

　　1.2 液体动力噪声

　　液体动力噪声可分以下3 种。

　　1.2.1 液体流动噪声

　　液体流动噪声是紊流流体直接冲击控制阀和管道内壁时产生的，产生的只是低强度的音响，不足以构成噪声问题。

　　1.2.2 气蚀噪声

　　气蚀噪声是液体流经控制阀的节流孔时，由于流速突然加快，压力急剧下降，以致在缩流处的压力降到低于液体的饱和蒸汽压，造成部分流体变成蒸汽，若下游压力超过了汽化压力，则气泡发生破裂，气泡破裂时所有的能量集中在破裂点上，产生几万牛顿的冲击力，冲击波的压力高达数大气压，远超过了大部分金属的疲劳破坏极限，同时，局部温度高达摄氏几千度。这些“过热点”引起的热应力使阀内件迅速损坏，并产生高强度的噪声。故避免气蚀噪声的根本方法是防止控制阀内部发生气蚀现象，

　　1.2.3 闪蒸噪音

　　闪蒸噪声是在高压液体流经控制阀的节流孔时，部分液体汽化后，由于下游压力低于液体的汽化压力而没有发生气泡爆裂时产生的。目前尚没有合适的公式用来计算闪蒸噪声，但是闪蒸流所产生的声级一般在美国职业防护与保健法则允许的范围内。

　　1.3 气体动力噪声

　　气体动力噪声是气体或蒸汽通过控制阀的节流孔时，由机械能转变为声能而产生。对可压缩性流体，当流体的流速低于声速时，噪声则因强烈的紊流而发生。当流体的流速高于声速时，除紊流产生的噪声外，还有流体的冲击波产生的噪声。因此，控制阀在使用过程中气体动力噪声被认为是一种最普遍、最严重的噪声，必须采取相应的措施加以考虑和处理。

　　2 噪声特性分析与噪声的预估

　　2.1 噪声特性分析

　　噪声持性指噪声的频谱特性和噪声与控制阀开度的关系特性。频谱特性描述气体动力噪声频率与噪声声压级之间的关系。控制阀频谱特性与控制阀的口径、控制阀的类型等有关。不同类型控制阀的频谱特性不同;不同口径的同类型控制阀，其频谱特性也不同。图 1 显示国产控制阀的频谱特性。