调压阀噪声预算

*，由于噪声对人体的健康有害，因此， 需要设法限制工业装置所产生的噪声的强度。1970 年，美国《职业保护和健康条例》规定了工作场所的zui大允许声级。每天工作8h的地方，声级不允许超过90dB （A）。每天工作6h的地方，声级不允许超过92dB （A）等。到目前为止，作为工业设计时的一个依据。

要设法限制噪声，首先就要预先估计出可能产生的噪声的强度。调节阀是炼油、化工等工业装置中一个重要的噪声源。因此，在设计中选用调节阀时，应预先估算出它可能产生的噪声的强度，以便采取相应的措施。目前，我国对于调节阀噪声的研究工作只是 刚刚开始，还没有标准的计算方法。

（1）噪声计算中的名词术语

①有效声压是声场中一^点上的瞬时声压在一k个周期内的均方根值，故又称为均方根声压，简称声压，单位是;xdB （A）（即微巴）。

②一个声压级（SPL） —个声音的声压级，等于这个声音的声压和基准声压之比的常用对数值再乘 以20，即

SPL=20lgp//?0 （15-18）

式中 P 有效声压，；xbar;

Po——基准声压，在听觉量度或空气中声级量度中，取 po=2X10-4pbar;

SPL一声压级，dB。

③声级是指位于声场中的某一点上，在整个可以听得见的频率范围内和在一个时间间隔内，频率加权的声压级。声级是用来衡量噪声大小的一个基 本量。

A声级是以声级计的A网络测得的$压级，单位是dB （A），称为分贝A-加权。 

此计算方法是基于已经标准化的试验方案的试验结果。在这个标准化的试验方案里，调节阀装在各向同性、均匀声场内的直管道中，管道的耐压等级为 PN40o声级计放在调节阀出口法兰的平面内，距管道外壁lm处。计算的结果，即为该情况下的声级。

（2）噪声估算公式

①适用于液体调节阀噪声的估算公式当介质为液体，在调节阀前后的差压（Ap = pi—外）增大到某一数值的时候，便会由于出现闪蒸、空化现象， 而使噪声的声级急剧上升。开始出现空化的点即称为临界点，它所对应的差压即称为临界差压。以此为 界，可以把工作状态分成临界差压和亚临界两种，二者的噪声估算公式也不同。

a.无空化的情况（XF<ZY）。

式中XF——液体的压力比，XF = Ap/（勿一pV） =

（pi ~p2W（pl — pV、；

Ap 调节阀前后的压差，bar;

p\ 阀前绝压，bar;

p2 阀后绝压，bar;

Pv——液体的蒸气压（水的蒸汽压见图 • 15-4），bar （a）;

ZY——调节阀开度为Y时的Z值（图15-5），

它是用来说明是否发生空化的一个

参数；

Z由调节阀型号决定的阀门参数，其数值由阀门制造厂用图线或表格的形式提供；

Y—一阀的开度，Y=KV/KVS;

Kv——阀的流通能力；

Kvs——阀的开度为100% （即zui大流量）时的 Kv值，m3/h;

La——噪声的声级，dB （A）； p一一液体的密度（水的密度见图15-6），

kg/m3 ；

ALf——由调节阀型号和阀的开度Y=0. 75时

的压力比XF决定的校正量，dB

（A）0

当（>i _/>v）时无空化现象发生，当 Ap>ZY（p\ — pv）时有空化现象发生，当= （Pi-Pv）时开始产生空化现象，此差压称为临界差 压，记为A夕K。

各种调节阀的Z值并不相同。旋转球阀Z= 0.1〜0.2，蝶阀Z=0. 15〜0.25，标准单座阀或双座 阀Z=0.3〜0.5，低噪声阀Z=0. 6〜0.9。

ALF反映了调节阀的声学特性，标准单座阀或双座阀的ALF = 0时，低噪声调节阀的ALF曲线由制造厂提供（图15-7）。

对应于zui大声级的差压比记为XFM，当 1.0时，有式中—阀前流体的温度，K;

P~*体的密度（气体取标准状态下的密度，水蒸气取产0. 8kg/m3），kg/m3 ；

ALg——由调节阀型号和阀的开度Y=0. 75时的压力比X=（灼一负）/勿决定的校正量，dB （A）。

标准单座阀和双座阀的ALg小到可以忽略不计， 低噪声调节阀ALg曲线由制造厂提供（图15-8）。

在式（15-19）,式（15~20）和式（15~22）中，实际上包含着一个压力额定值为屢0的管道平均衰减量， 如果实际使用的管道之压力额定值不是PN40，那么在计算噪声的声级时，在式（15~19）、式（15~20）和式 （15-22）中就应再加上校正量ARm—项进行修正。

ARM = 10lg（S4o/S） （15-23）

式中ARm——与管壁厚度S有关的校正量，dB （A）； S40——PiV40的管壁厚度，mm;

S一实际使用的管壁厚度，mm。

某成批生产的钢管，其值如表15-8所示。 ③估算方法的使用范围及结果的度

a. 该估算方法只考虑了在封闭管道系统中的流体动力学噪声，而并不包括调节阀内部可动部件产生的响声，以及在固体材料中传播的声音，或由于某种原因反射和共振造成的声音放大效应。

b. 当测试条件与标准化试验方案有差别时，则应按DIN 458635 BLatt 1进行修正。

c. 调节阀出口处以及管道中的流速不应超过下

列极限值：液体ct^lOm/s （w为流速）；气体和蒸汽 Ct^O. 3o；s （CVs 为声速）。

d. 1<KV<6000，0.01CX 或 XF<1.0 （X 为气体或蒸汽的压力比），LA>20dB （A）。

e. 声级的计算结果存在一^ 10dB （A）的偏差带。

（3）声级的图解法

①适用于液体调节阀噪声的图解法液体调节阀噪声的声级La可以表示为几项之和：

LA=LAIF+LA2F+LA3 +ALF （15-24）式中Laif 液体调节阀由决定的声级（可由图15-9查出），dB （A）；

LAZF——液体调节阀由XF及ZY决定的声级（可由图15-10查出），dB （A）；

Las——液体调节阀由p决定的声级（可由图15-11 查出），dB （A）。

②适用于气体和蒸汽调节阀噪声的图解法气体和蒸汽调节阀噪声的声级La亦可以表示为几项之和：

LA=LAIG+LA2G+LA4 + ALG （15-25）式中LA1G——气体和蒸汽调节阀由勿决定的声级（可由图15-12查出），dB （A）；

LAZG——气体和蒸汽调节阀由X决定的声级（可由图15-13查出），dB （A）；

La4 气体和蒸汽调节阀由|0N决定的声级（可由图15-14查出），dB （A）。

来源：上海自动化仪表销售网（www.40017.net）

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