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压缩空气减压阀产生噪音的三个原因

日期:2015年03月18日 来源:上海国厦压缩机(www.cheeme.com.cn)

 

一、机械振动产生的噪音 减压阀的零部件在流体流动时会产生机械振动,机械振动又可分为两种形式:
① 低频振动。这种振动是由介质的射流和脉动造成的,其产生原因在于阀出口处的流速太快,管路布置不合理以及阀活动零件的刚性不足等。
② 高频振动。这种振动在阀的自然频率和介质流动所造成的激励频率一致时,将引起共振,它是压缩空气减压阀在一定减压范围内产生的,而且一旦条件稍有变化,其噪音变化就很大。这种机械振动噪音与介质流动速度无关,多是由于减压阀自身设计不合理产生。 减小机械振动噪声的措施是,合理地设计减压阀衬套和阀杆的间隙、机械加工精度、阀的自然频率以及活动零件的刚性,正确地选用材料等。
二、流体动力学噪音 流体动力学噪音是由流体通过减压阀的减压口之后的紊流及涡流所产生的,其产生的过程可以分为两个阶段:
① 紊流噪音,即由紊流流体和减压阀或管路内表面相互作用而产生的噪音,压缩空气减压阀其频率和噪音级都比较低,一般并不构成噪音问题。
② 汽蚀噪音,即减压阀在减压过程中,当流体流速达到一定值时,流体(液体)就开始汽化,当液体中的气泡所受到的压力达到一定值时,就会爆炸。气泡在爆炸时,要在局部产生很高的压力和冲击波,这个冲击瞬间压力可达196 MPa,但是远离爆炸中心的地方,压力急剧衰减。这个冲击波是造成减压阀汽蚀和噪音的一个主要因素。
减小机械振动噪声的措施是在设计减压阀时,必须把减压阀的减压值控制在临界值以下,而且,最好是在Δp初始以下,因为减压阀的实际减压值达到Δp初始值时,液体就开始产生汽蚀,而且噪声将急剧增大。此外,压缩空气减压阀还要注意相对于阀瓣的流体介质的流动方向。
三、空气动力学噪声 当蒸汽等可压缩性流体通过减压阀内的减压部位时,流体的机械能转换为声能而产生的噪音称为空气动力学噪音。这种噪音是一种在减压阀噪音中占大多数而且处理起来最为麻烦的噪音。这种噪声产生的原因分为两种情况,一是由于流体紊流所产生,二是由于流体达到临界流速引起的激波而产生的。空气动力学噪声不能完全被消除,因为减压阀在减压时引起流体紊流是不可避免的。 综上所述,从根本上来说,减压阀产生噪音都跟自身的设计和制造工艺有关。

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