蒸汽減壓閥噪聲消除措施

 1 蒸汽減壓閥噪聲消除措施引言

蒸汽減壓閥在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。減壓閥前應(yīng)安裝過濾器，以防介質(zhì)中的雜物進(jìn)入減壓閥，影響其性能。蒸汽減壓閥應(yīng)安裝在便于操作和維修的地方，并且必須倒立安裝在水平管道上，應(yīng)注意使管路中介質(zhì)的流向球閥、水力控制閥與閥體上箭頭所示方向一致，切勿反裝。一般減壓閥都要求進(jìn)出口壓差必須≥0.2Mpa。減壓閥通常有DN15～DN400等多種規(guī)格，閥前、后的工作壓力分別為<1MPa和0.1～0.5MPa，調(diào)壓范圍誤差為±5%～10%。

    山東某熱電廠減壓機(jī)構(gòu)中的一臺(tái)減壓調(diào)節(jié)閥，出現(xiàn)振動(dòng)和噪聲過大，導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥桿的鏈接夾塊發(fā)生偏移，終導(dǎo)致定位器反饋桿脫離，閥門全開的狀況?，F(xiàn)場(chǎng)管道入口壓力35kg，出口壓力15kg，口徑DN200，正常流量10T/H，大30T/H，介質(zhì)為435℃蒸汽。基于現(xiàn)場(chǎng)狀況，對(duì)噪聲產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，使其在滿足壓力和流量要求的前提下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造。 

 



 

一、閥后壓力不穩(wěn)定隨著閥前壓力變動(dòng)而變動(dòng)，產(chǎn)生原因:

　　1、閥芯被異物卡在;

　　2、閥桿、推桿卡住;

　　3、進(jìn)液管道堵塞。

　　排除方法:

　　1、重新拆裝排除異物

　　2、重新調(diào)整;

　　3、疏通。

　　二、閥后壓力降不下來，始終在需求值上方變動(dòng)，產(chǎn)生原因:

　　1、設(shè)定彈簧剛度太大;

　　2、閥口徑過大;

　　3、閥前壓力過高，減壓比過大。

　　排除方法:

　　1、更換彈簧;

　　2、更換較小口徑;

　　3、閥前壓：閥后壓超過10:1應(yīng)2級(jí)降壓。

　　三、閥后壓力升不上去，始終在需求值下方變動(dòng)，產(chǎn)生原因:

      1、設(shè)定彈簧剛度太小;

　　2、閥口徑過小;

　　3、減壓比過小。

　　排除方法:

　　1、更換彈簧;

　　2、更換較大口徑;

　　3、閥前壓：閥后壓低于1.25，應(yīng)提高閥前壓。

　　四、閥前壓力升不上去，始終在需求值下方動(dòng)作，產(chǎn)生原因:

　　1、設(shè)定彈簧剛度太小;

　　2、閥芯被異物卡在;

　　3、閥桿、推桿卡住;

　　4、閥芯、閥座損壞，泄漏量過大;

　　5、閥口徑過大。

　　排除方法:

　　1、更換彈簧;

　　2、重新拆裝;

　　3、重新調(diào)整;

　　4、重新研磨或更換;

　　5、更換較小口徑。

　　五、閥前壓力降不下去，始終在需求值上方動(dòng)作，產(chǎn)生原因:

　　1、設(shè)定彈簧剛度太大;

　　2、閥口徑太小;

　　3、閥芯、閥桿、推桿等卡死。

　　排除方法:

      1、更換彈簧;

　　2、更換較大口徑;

　　3、排除卡死原因，重新調(diào)整。

　　六、閥后壓或閥前壓波動(dòng)過于頻繁，產(chǎn)生原因:

　　1、閥口徑過大;

　　2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模室容量太小。

　　排除方法:

　　1、選擇適當(dāng)?shù)拈y口徑;

　　2、在進(jìn)液管道內(nèi)增設(shè)阻尼器。

 



蒸汽減壓閥噪聲消除措施

　　減壓閥是一種利用介質(zhì)自身能量來調(diào)節(jié)與控制管路壓力的智能型閥門。用于生活給水、消防給水及其他工業(yè)給水系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)閥減壓導(dǎo)閥,即可調(diào)節(jié)主閥的出口壓力,我們要重視日常維護(hù)。

    調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥門）兩部分組成。調(diào)節(jié)閥工作過程中普遍存在著噪聲，這是調(diào)節(jié)閥內(nèi)在的湍流和能量吸收所引發(fā)的現(xiàn)象。調(diào)節(jié)閥運(yùn)行環(huán)境中的主要噪聲為機(jī)械振動(dòng)噪聲、液體動(dòng)力噪聲和氣體動(dòng)力噪聲?，F(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)為435℃蒸汽，所以設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮機(jī)械振動(dòng)噪聲和氣體動(dòng)力噪聲即可。

由主閥和導(dǎo)閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導(dǎo)閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調(diào)節(jié)彈簧等零件組成。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)彈簧壓力設(shè)定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化，通過導(dǎo)閥啟閉驅(qū)動(dòng)活塞調(diào)節(jié)主閥節(jié)流部位過流面積的大小，實(shí)現(xiàn)減壓穩(wěn)壓功能。

 



 

是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，并在閥體內(nèi)或閥后噴入冷卻水，將介質(zhì)的溫度降低，這種閥門稱為減壓減溫閥。該閥的特點(diǎn)，是在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下，保持出口聽壓力和溫度值在一定的范圍內(nèi)。

是一種利用介質(zhì)自身能量來調(diào)節(jié)與控制管路壓力的智能型閥門。用于生活給水、消防給水及其他工業(yè)給水系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)閥減壓導(dǎo)閥,即可調(diào)節(jié)主閥的出口壓力。出口壓力不因進(jìn)口壓力、進(jìn)口流量的變化而變化，安全可靠地將出口壓力維持在設(shè)定植上，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)設(shè)定值達(dá)到減壓的目的。該閥減壓精確，性能穩(wěn)定、安全可靠、安裝調(diào)節(jié)方便，使用壽命長(zhǎng)。

 



 

    2 蒸汽減壓閥噪聲消除措施噪聲估計(jì)

    在把現(xiàn)有的噪聲預(yù)估方法進(jìn)行比較分析之后，表明某公司所研究和提供的公式是比較方便的計(jì)算方法。 根據(jù)p1=35kg=3500kPa，p2=15kg=1500kPa，F(xiàn)L≈0.90，D=200mm，η=9×10-4，Tsh=435℃，H=4.5mm，Kv11.60可計(jì)算得，Lp≈123.04dB（A）。該噪聲級(jí)別較高，必須進(jìn)行降噪處理。調(diào)節(jié)閥出口流速過高時(shí)產(chǎn)生的噪聲，根據(jù)介質(zhì)流速的馬赫數(shù)Ma可以判斷其程度。經(jīng)過計(jì)算得Ma≈0.134＜0.33。噪聲小，可忽略。

 



 

蒸汽減壓閥拆除時(shí)，用鋼字在蒸汽減壓閥上及與閥門相連的法蘭上，打好檢修編號(hào)，并記錄該閥門的工作介質(zhì)、工作壓力和工作溫度，以便修理時(shí)選用相應(yīng)材料。檢修閥門時(shí)，要求在干凈的環(huán)境中進(jìn)行。首先清理蒸汽減壓閥外表面，或用壓縮空氣吹或用煤油清洗。但要記清銘牌及其他標(biāo)識(shí)。檢查外表?yè)p壞情況，并作記錄。接著拆卸蒸汽減壓閥各另部件，用煤油清洗（不要用汽油清洗，以免引起火災(zāi)），檢查另部件損壞情況，并作記錄。對(duì)閥體閥蓋進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。如系高壓閥門，還要進(jìn)行無損探傷，如超聲波探傷，X光探傷。    對(duì)密封圈可用紅丹粉檢驗(yàn)，閥座、閥瓣（閥辦）的吻合度。檢查閥桿是否彎曲，有否腐蝕，螺紋磨損如何。檢查閥桿螺母磨損程度。

    對(duì)檢查到的問題進(jìn)行處理。閥體補(bǔ)焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更換閥桿。修理一切應(yīng)修理的另部件；不能修復(fù)者更換。

    重新組裝蒸汽減壓閥。組裝時(shí)，墊片、填料要全部更換。

    進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)。

 



 

    3 蒸汽減壓閥噪聲消除措施噪聲消除措施

    根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況，主要考慮通過管路改造和閥門內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造，來消除振動(dòng)和噪聲。但是現(xiàn)場(chǎng)管路布置在初上生產(chǎn)線時(shí)即已確定，再添加旁路工期較長(zhǎng)。于是閥門內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造成為關(guān)鍵。結(jié)合閥門，經(jīng)過改造設(shè)計(jì)計(jì)算，主要對(duì)閥芯和套筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。設(shè)計(jì)采用閥門內(nèi)件換成平衡閥芯兩層降壓降噪套筒結(jié)構(gòu)，便于流速分布均勻，降低閥塞和閥座之間的壓差，改善湍流狀態(tài)，并增大磨損，消耗聲能，從而降低噪聲。

    在套筒調(diào)節(jié)閥中，高速介質(zhì)流經(jīng)普通套筒閥時(shí)，介質(zhì)從套筒璧四周窗口流入套筒中心，然后匯集流向閥后，在套筒中產(chǎn)生漩渦流、二次流等復(fù)雜流動(dòng)。由于突然的收縮和突然擴(kuò)大，使流場(chǎng)極不均勻，極易產(chǎn)生強(qiáng)大的噪聲。改善流場(chǎng)就能夠降低噪聲。本文中套筒采用小孔形套筒，這些小孔可使流道分散、摩擦阻力增加、流場(chǎng)分布均勻、不產(chǎn)生大的漩渦流，從而降低噪聲。

 



 

降壓套筒采用兩層結(jié)構(gòu)，較低噪音套筒調(diào)節(jié)閥的一層套筒，可大幅度降低高壓差氣體或蒸汽所產(chǎn)生的噪聲，而且特別適用于高壓差的場(chǎng)合。套筒設(shè)計(jì)主要是小孔的孔數(shù)的設(shè)計(jì)，為了保證閥大開度時(shí)的流通能力，小孔面積按照調(diào)節(jié)閥的閥座的面積乘上一定的系數(shù)（系數(shù)在1.2～1.5之間）。由于氣體是可壓縮性流體，壓力降低時(shí)體積急劇膨脹，因此進(jìn)行流道設(shè)計(jì)時(shí)要將套筒窗口流通截面即小孔直徑從下到上逐級(jí)放大。另外孔的列數(shù)取偶數(shù)，有利于介質(zhì)在套筒中間互相沖擊而把靜壓能量消耗掉，降低噪聲，避免振動(dòng)。套筒結(jié)構(gòu)如所示。

    閥芯結(jié)構(gòu)采用平衡式。平衡閥芯和非平衡閥芯相比，可以減少介質(zhì)作用在閥塞上的不平衡力。閥芯用固定在兩層套筒上的緊定螺釘，配合閥芯上的導(dǎo)向槽，來控制閥芯徑向旋轉(zhuǎn)并對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)行限位，具體結(jié)構(gòu)圖所示。



    4 蒸汽減壓閥噪聲消除措施實(shí)驗(yàn)與結(jié)論

    按照GB/T12245-2006減壓閥性能試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，出廠試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括殼體強(qiáng)度、密封性能和調(diào)壓性能。經(jīng)過100-110kg冷水打壓實(shí)驗(yàn)，閥門開度和流量特性曲線滿足等百分比關(guān)系?？紤]到閥門在啟閉和小流量開度時(shí)，高壓差全部集中在閥芯和閥座的密封面上，高速流體會(huì)對(duì)密封面造成嚴(yán)重沖刷，甚至產(chǎn)生空化氣蝕。為了保護(hù)閥內(nèi)件不受損壞，延長(zhǎng)閥門的使用壽命，特設(shè)計(jì)5%以下的行程為空行程。