大多数调节阀的噪音发生在可压缩流体的情况,因为一部分能量在节流过程中转化为声音的缘故,一般是测量估算是:若Cv值和进口压力的乘积超过1000,在临界压降下,调节阀将产生大量的噪音。
? 设计低噪音调节阀的两个主要因素是流体速度和噪音频率。在低于音速时,噪音的能量级是以流速的8次方增加的,这就说明这个因素是多么重要。在同样的噪音能量级时,增加平均频率是有好处的,因为较高的频率在通过阀体和下游管壁时有较大的衰减。
??调节阀采用多级降压的内件结构形式(比如迷宫式)可以大大降低噪音,它利用许多台阶迫使流体连续改变方向,形成高紊流和摩擦能量损失,不但大大减少噪音,而且减少了阀内件是磨损,增加了调节阀的使用寿命。
??直通的单座调节阀,特别是那些有窗孔的套筒调节阀结构,可以改进一下以增大很大噪音频率,使噪音难以听见。在所有的结构中,假如调节阀的出口速度达到或超过声音速度,在下游的管道中就会产生有害的噪音,因此,在高压差使用时,需要对下游侧进行特殊处理,可以使用一个或者更多特殊的节流板,这种结构既逐级降低了速度,也增加了频率,还可以用各种工业消音器。为了限制某一区域的噪音,采取隔音是有效的,但是在隔音区以外,娄底调节阀,仍然存在有害的噪音。
气动调节阀的作用方式有气开、气关两种类型,气开阀随信号压力的增大而开度增大,无压力信号时,阀处于全开状态,气关则相反。合理选择调节阀的作用方式,对确保生产安全、提高产品质量和减少经济损失是至关重要的。还可以通过对气开、气关方式的正确选择,达到故障保位的作用。
1 、调节阀的气开、气关选择
调节阀作用方式的选择应根据生产工艺要求来决定,考虑当信号压力中断(如调节阀故障,仪表供电中断或气源中断)时,视调节阀所处开启或关闭的位置。对生产工艺造成的危害性大小而定。如阀处于打开位置时危害小,则应选用气关式;反之,则选用气开式,通常考虑以下因素:
( 1 )首先考虑人身和设备的安全
当出现气源供气中断,调节阀质量好,仪表供电中断,调节系统内各环节有故障以及执行机构的膜片破裂等情况,使调节阀无法正常工作,以致使阀芯处于无能源状态时,调节阀厂家,调节阀所处的开启或关闭位置,应能保证人身、设备的安全,不致于发生事故。
( 2 )其次考虑介质的特性
调节进入工艺设备的介质流量时,若介质为易燃,易爆或有毒气体,应选为气开式,当信号压力中断时,阀处于全关状态,避免有害气体外泄;若介质为易结晶、易凝固物料,为防止堵塞,应选为气关式 。
( 3 )后考虑保证质量和减少经济损失
当调节阀信号压力中断而不能正常工作时,阀所处的开启或关闭状态,不应造成产品质量下降和原料的浪费以及半成品的浪费。
上述因素是有轻重缓急的,应特别注意、调节阀作用方式选择应考虑的首要因素是人身和设备的安全。
2 、误选实例
我厂15t 转炉汽化冷却系统是利用转炉余热生产蒸汽的一个节能环节,两个汽泡接受 转炉烟道余热,产生蒸汽经蓄热器缓冲供给蒸汽用户,调节阀价格,汽化冷却过程自动调节流程见下图所示。每个汽包的给水环节设有自动调节,且分两个回路进行调节。一路为根据汽泡出口蒸汽流量之差进行补水调节。两调节系统的调节阀均安装在给水管道上、 互为旁路。蓄热器前、后分别设有蒸汽压力自动调节,因此,整个汽化冷却系统共有6 个自动调节的气动薄膜调节阀。
笔者在参加我厂15t 转炉主体工程试车验收工作发现:现场所装的上述6个调节阀均为气开式。于是提出:给水和蒸汽压力调节阀选为气开式是不安全的作用方式,必须整改。
对于给水调节,若调节阀选为气开式,则信号压力中断时,调节阀处于全关状态,这意味着调节系统故障或供电、供气中断时,汽泡将无法得以给水,会导致烧干汽泡,后果是严重的。
对于蓄热器前(即汽泡后)蒸汽压力调节阀,若选为气开式,则在故障状态下,调节阀处于全关状态,此时汽泡继续受热蒸发,蒸汽压力将不断上升,影响汽包的正常、安全运行,且此时用户管路又将无蒸汽可用。同理,蓄热器后蒸汽压力调节阀选为气 开式,也存在同样的不安全因素。