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調(diào)壓閥噪聲預(yù)算
*，由于噪聲對(duì)人體的健康有害，因此， 需要設(shè)法限制工業(yè)裝置所產(chǎn)生的噪聲的強(qiáng)度。1970 年，美國(guó)《職業(yè)保護(hù)和健康條例》規(guī)定了工作場(chǎng)所的zui大允許聲級(jí)。每天工作8h的地方，聲級(jí)不允許超過(guò)90dB （A）。每天工作6h的地方，聲級(jí)不允許超過(guò)92dB （A）等。到目前為止，作為工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)依據(jù)。
要設(shè)法限制噪聲，首先就要預(yù)先估計(jì)出可能產(chǎn)生的噪聲的強(qiáng)度。調(diào)節(jié)閥是煉油、化工等工業(yè)裝置中一個(gè)重要的噪聲源。因此，在設(shè)計(jì)中選用調(diào)節(jié)閥時(shí)，應(yīng)預(yù)先估算出它可能產(chǎn)生的噪聲的強(qiáng)度，以便采取相應(yīng)的措施。目前，我國(guó)對(duì)于調(diào)節(jié)閥噪聲的研究工作只是 剛剛開始，還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法。
（1）噪聲計(jì)算中的名詞術(shù)語(yǔ)
①有效聲壓是聲場(chǎng)中一^點(diǎn)上的瞬時(shí)聲壓在一k個(gè)周期內(nèi)的均方根值，故又稱為均方根聲壓，簡(jiǎn)稱聲壓，單位是;xdB （A）（即微巴）。
②一個(gè)聲壓級(jí)（SPL） —個(gè)聲音的聲壓級(jí)，等于這個(gè)聲音的聲壓和基準(zhǔn)聲壓之比的常用對(duì)數(shù)值再乘 以20，即
SPL=20lgp//?0 （15-18）
式中 P 有效聲壓，；xbar;
Po——基準(zhǔn)聲壓，在聽覺(jué)量度或空氣中聲級(jí)量度中，取 po=2X10-4pbar;
SPL一聲壓級(jí)，dB。
③聲級(jí)是指位于聲場(chǎng)中的某一點(diǎn)上，在整個(gè)可以聽得見(jiàn)的頻率范圍內(nèi)和在一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，頻率加權(quán)的聲壓級(jí)。聲級(jí)是用來(lái)衡量噪聲大小的一個(gè)基 本量。
A聲級(jí)是以聲級(jí)計(jì)的A網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的$壓級(jí)，單位是dB （A），稱為分貝A-加權(quán)。
此計(jì)算方法是基于已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方案的試驗(yàn)結(jié)果。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方案里，調(diào)節(jié)閥裝在各向同性、均勻聲場(chǎng)內(nèi)的直管道中，管道的耐壓等級(jí)為 PN40o聲級(jí)計(jì)放在調(diào)節(jié)閥出口法蘭的平面內(nèi)，距管道外壁lm處。計(jì)算的結(jié)果，即為該情況下的聲級(jí)。
（2）噪聲估算公式
①適用于液體調(diào)節(jié)閥噪聲的估算公式當(dāng)介質(zhì)為液體，在調(diào)節(jié)閥前后的差壓（Ap = pi—外）增大到某一數(shù)值的時(shí)候，便會(huì)由于出現(xiàn)閃蒸、空化現(xiàn)象， 而使噪聲的聲級(jí)急劇上升。開始出現(xiàn)空化的點(diǎn)即稱為臨界點(diǎn)，它所對(duì)應(yīng)的差壓即稱為臨界差壓。以此為 界，可以把工作狀態(tài)分成臨界差壓和亞臨界兩種，二者的噪聲估算公式也不同。
a.無(wú)空化的情況（XF<ZY）。
式中XF——液體的壓力比，XF = Ap/（勿一pV） =
（pi ~p2W（pl — pV、；
Ap 調(diào)節(jié)閥前后的壓差，bar;
p\ 閥前絕壓，bar;
p2 閥后絕壓，bar;
Pv——液體的蒸氣壓（水的蒸汽壓見(jiàn)圖 • 15-4），bar （a）;
ZY——調(diào)節(jié)閥開度為Y時(shí)的Z值（圖15-5），
它是用來(lái)說(shuō)明是否發(fā)生空化的一個(gè)
參數(shù)；
Z由調(diào)節(jié)閥型號(hào)決定的閥門參數(shù)，其數(shù)值由閥門制造廠用圖線或表格的形式提供；
Y—一閥的開度，Y=KV/KVS;
Kv——閥的流通能力；
Kvs——閥的開度為100% （即zui大流量）時(shí)的 Kv值，m3/h;
La——噪聲的聲級(jí)，dB （A）； p一一液體的密度（水的密度見(jiàn)圖15-6），
kg/m3 ；
ALf——由調(diào)節(jié)閥型號(hào)和閥的開度Y=0. 75時(shí)
的壓力比XF決定的校正量，dB
（A）0
當(dāng)（>i _/>v）時(shí)無(wú)空化現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng) Ap>ZY（p\ — pv）時(shí)有空化現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)= （Pi-Pv）時(shí)開始產(chǎn)生空化現(xiàn)象，此差壓稱為臨界差 壓，記為A夕K。
各種調(diào)節(jié)閥的Z值并不相同。旋轉(zhuǎn)球閥Z= 0.1?0.2，蝶閥Z=0. 15?0.25，標(biāo)準(zhǔn)單座閥或雙座 閥Z=0.3?0.5，低噪聲閥Z=0. 6?0.9。
ALF反映了調(diào)節(jié)閥的聲學(xué)特性，標(biāo)準(zhǔn)單座閥或雙座閥的ALF = 0時(shí)，低噪聲調(diào)節(jié)閥的ALF曲線由制造廠提供（圖15-7）。
對(duì)應(yīng)于zui大聲級(jí)的差壓比記為XFM，當(dāng) 1.0時(shí)，有式中—閥前流體的溫度，K;
P~*體的密度（氣體取標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度，水蒸氣取產(chǎn)0. 8kg/m3），kg/m3 ；
ALg——由調(diào)節(jié)閥型號(hào)和閥的開度Y=0. 75時(shí)的壓力比X=（灼一負(fù)）/勿決定的校正量，dB （A）。
標(biāo)準(zhǔn)單座閥和雙座閥的ALg小到可以忽略不計(jì)， 低噪聲調(diào)節(jié)閥ALg曲線由制造廠提供（圖15-8）。
管徑DN/mm | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | 500 | |
管壁厚度 S /mm | 2.6 | 0 | 0 |
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| ------- |
2.9 | —0. 5 | —0. 5 | 0 | ------- | ------- | - | - |
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3.2 | -1.0 | -1.0 | —0, 5 | 0 | ------- |
| ------- |
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| |
3.6 | —1. 5 | 一 1. 5 | -1.0 | —0. 5 | 0 |
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| ------- |
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| ------- | |
4.0 | —2. 0 | -2.0 | -1.5 | -1.0 | —0. 5 | ------- |
|
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| ------- |
| |
4.5 | 一2. 5 | —2. 5 | -2.0 | 一1. 5 | -1.0 | 0 |
|
|
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| |
5.6 | —3. 5 | -3.0 | -3.0 | -2.0 | -2.0 | -1.0 | 0.5 | 1.0 | - |
|
| |
6.3 | -4.0 | —3. 5 | —3. 5 | —2. 5 | —2. 5 | —1. 5 | 0 | 0.5 | 1.0 | - |
| |
7. 1 | - | -4.0 | -4.0 | -3.0 | -3.0 | -2.0 | 一0. 5 | 0 | 0.5 | 2.0 | - | |
8.0 | - | —4. 5 | —4. 5 | —3. 5 | _3. 5 | —2. 5 | -1.0 | —（）• 5 | 0 | 1.5 | 2.5 | |
10 | - | —5. 0 | 一5. 5 | -4.0 | —4. 5 | 一3. 5 | -2.0 | -1.0 | -1.0 | 0-5 | 1.5 | |
11 | - |
| - | —5. 0 | —5. 0 | -4.0 | —2. 5 | -2.0 | —1. 5 | 0 | 1.0 | |
12.5 | - | - |
| -5.5 | 一5. 5 | —4. 5 | -3.0 | —2. 5 | -2.0 | —0. 5 | 0.5 | |
14.2 |
| - |
| _ 6. 0 | —6. 0 | 一5. 0 | -3.5 | -3.0 | —2. 5 | -1.0 | 0 | |
16 |
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|
| -6.5 | -5.5 | -4.0 | -3.5 | -3.0 | -2.0 | —0. 5 | |
20 |
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| -6.0 | -5.0 | -4.5 | -4.0 | -3.0 | -1.5 | |
25 |
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| -7.5 | -6.0 | -5.5 | -5.0 | -3.5 | -2.5 | |
30 | --- | --- |
| --- | --- | --- | -7.0 | -6. 5 | -6.0 | —4. 5 | —3. 5 | |
在式（15-19）,式（15~20）和式（15~22）中，實(shí)際上包含著一個(gè)壓力額定值為屢0的管道平均衰減量， 如果實(shí)際使用的管道之壓力額定值不是PN40，那么在計(jì)算噪聲的聲級(jí)時(shí)，在式（15~19）、式（15~20）和式 （15-22）中就應(yīng)再加上校正量ARm—項(xiàng)進(jìn)行修正。
ARM = 10lg（S4o/S） （15-23）
式中ARm——與管壁厚度S有關(guān)的校正量，dB （A）； S40——PiV40的管壁厚度，mm;
S一實(shí)際使用的管壁厚度，mm。
某成批生產(chǎn)的鋼管，其值如表15-8所示。 ③估算方法的使用范圍及結(jié)果的度
a. 該估算方法只考慮了在封閉管道系統(tǒng)中的流體動(dòng)力學(xué)噪聲，而并不包括調(diào)節(jié)閥內(nèi)部可動(dòng)部件產(chǎn)生的響聲，以及在固體材料中傳播的聲音，或由于某種原因反射和共振造成的聲音放大效應(yīng)。
b. 當(dāng)測(cè)試條件與標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)方案有差別時(shí)，則應(yīng)按DIN 458635 BLatt 1進(jìn)行修正。
c. 調(diào)節(jié)閥出口處以及管道中的流速不應(yīng)超過(guò)下
列極限值：液體ct^lOm/s （w為流速）；氣體和蒸汽 Ct^O. 3o；s （CVs 為聲速）。
d. 1<KV<6000，0.01CX 或 XF<1.0 （X 為氣體或蒸汽的壓力比），LA>20dB （A）。
e. 聲級(jí)的計(jì)算結(jié)果存在一^ 10dB （A）的偏差帶。
（3）聲級(jí)的圖解法
①適用于液體調(diào)節(jié)閥噪聲的圖解法液體調(diào)節(jié)閥噪聲的聲級(jí)La可以表示為幾項(xiàng)之和：
LA=LAIF+LA2F+LA3 +ALF （15-24）式中Laif 液體調(diào)節(jié)閥由決定的聲級(jí)（可由圖15-9查出），dB （A）；
LAZF——液體調(diào)節(jié)閥由XF及ZY決定的聲級(jí)（可由圖15-10查出），dB （A）；
Las——液體調(diào)節(jié)閥由p決定的聲級(jí)（可由圖15-11 查出），dB （A）。
②適用于氣體和蒸汽調(diào)節(jié)閥噪聲的圖解法氣體和蒸汽調(diào)節(jié)閥噪聲的聲級(jí)La亦可以表示為幾項(xiàng)之和：
LA=LAIG+LA2G+LA4 + ALG （15-25）式中LA1G——氣體和蒸汽調(diào)節(jié)閥由勿決定的聲級(jí)（可由圖15-12查出），dB （A）；
LAZG——氣體和蒸汽調(diào)節(jié)閥由X決定的聲級(jí)（可由圖15-13查出），dB （A）；
La4 氣體和蒸汽調(diào)節(jié)閥由|0N決定的聲級(jí)（可由圖15-14查出），dB （A）。
來(lái)源：上海自動(dòng)化儀表銷售網(wǎng)（www.40017.net）
來(lái)源：http://www.40017.net/info/jishu_c95f0e06cb375b25.html