减压阀噪音的原因
减压阀噪音的原因可以分为以下三个主要类别:
- 减压阀机械振动噪音; 流体动力学噪音
- 水动力噪声
- 空气动力噪音。
机械振动噪音
在流体流动气动控制阀中,减压阀部件会产生机械振动,机械振动可分为两种形式:
低频振动。这种振动是由介质的喷射和脉动引起的,其原因在于阀门出口流速过快,管道布置不合理以及阀门活动部件刚度不足。
高频振动。这种振动是由阀门的固有频率和介质流动引起的激励频率一致,液压控制阀会引起共振,它是在一定范围内的减压阀,一旦条件稍有变化,噪音变化很大。这种机械振动噪音与介质流速无关,主要是由于减压阀本身设计不合理。减少机械振动噪音的措施是合理设计减压阀衬套和阀杆间隙,加工精度,阀门的固有频率和运动部件的刚度,正确选择材料。
第二,流体动力学噪声
流体动力学噪音是在流体通过减压阀的减压口后产生的湍流和涡流,其产生过程可分为两个阶段:
湍流噪音,即通过湍流流体和减压阀或管道表面的相互作用而产生的噪音,其频率和噪音水平相对较低,通常不构成噪音问题。
气蚀噪音,即在减压过程中的减压阀,当流体流速达到一定值时,流体(液体)将开始汽化,当液体中的气泡压力达到一定值时,将爆炸。气泡在爆炸时,在局部区域产生非常高的压力和冲击波,自调节阀这种冲击瞬时压力可达196 MPa,但远离爆炸中心时,压力急剧衰减。这种冲击波是导致减压阀气蚀和噪音的主要因素。减少机械振动噪音的措施是在设计减压阀时,必须将减压阀控制在临界值以下,并且最好低于Δp初始值,因为实际减压阀减压值达到Δp初始值时,液体将开始产生气蚀,并且噪音将急剧增加。自动控制阀另外,还要注意流体介质相对于阀瓣的流向。
第三,空气动力噪声
当蒸汽和其他可压缩流体通过减压阀的减压部分时,流体的机械能转化为声能并产生。总的来说,基本上,减压阀噪音与其自身的设计和制造过程有关。