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當水平安裝。減壓閥前應安裝過濾器，以防介質中的雜物進入減壓閥，影響其性能。蒸汽減壓閥應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，應注意使管路中介質的流向球閥、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，調壓范圍誤差為±5%～10%。

    山東某熱電廠減壓機構中的一臺減壓調節(jié)閥，出現(xiàn)振動和噪聲過大，導致執(zhí)行機構和閥桿的鏈接夾塊發(fā)生偏移，終導致定位器反饋桿脫離，閥門全開的狀況。現(xiàn)場管道入口壓力35kg，出口壓力15kg，口徑DN200，正常流量10T/H，大30T/H，介質為435℃蒸汽。基于現(xiàn)場狀況，對噪聲產生原因進行分析，使其在滿足壓力和流量要求的前提下，對系統(tǒng)進行改造。 

 



 

一、閥后壓力不穩(wěn)定隨著閥前壓力變動而變動，產生原因:

　　1、閥芯被異物卡在;

　　2、閥桿、推桿卡住;

　　3、進液管道堵塞。

　　排除方法:

　　1、重新拆裝排除異物

　　2、重新調整;

　　3、疏通。

　　二、閥后壓力降不下來，始終在需求值上方變動，產生原因:

　　1、設定彈簧剛度太大;

　　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2級降壓。

　　三、閥后壓力升不上去，始終在需求值下方變動，產生原因:

      1、設定彈簧剛度太小;

　　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，應提高閥前壓。

　　四、閥前壓力升不上去，始終在需求值下方動作，產生原因:

　　1、設定彈簧剛度太小;

　　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作，產生原因:

　　1、設定彈簧剛度太大;

　　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，重新調整。

　　六、閥后壓或閥前壓波動過于頻繁，產生原因:

　　1、閥口徑過大;

　　2、執(zhí)行機構模室容量太小。

　　排除方法:

　　1、選擇適當?shù)拈y口徑;

　　2、在進液管道內增設阻尼器。

 



蒸汽減壓閥噪聲消除措施

　　減壓閥是一種利用介質自身能量來調節(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),通過調節(jié)閥減壓導閥,即可調節(jié)主閥的出口壓力,我們要重視日常維護。

    調節(jié)閥由執(zhí)行機構和調節(jié)機構（閥門）兩部分組成。調節(jié)閥工作過程中普遍存在著噪聲，這是調節(jié)閥內在的湍流和能量吸收所引發(fā)的現(xiàn)象。調節(jié)閥運行環(huán)境中的主要噪聲為機械振動噪聲、液體動力噪聲和氣體動力噪聲。現(xiàn)場介質為435℃蒸汽，所以設計時主要考慮機械振動噪聲和氣體動力噪聲即可。

由主閥和導閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調節(jié)彈簧等零件組成。通過調節(jié)調節(jié)彈簧壓力設定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化，通過導閥啟閉驅動活塞調節(jié)主閥節(jié)流部位過流面積的大小，實現(xiàn)減壓穩(wěn)壓功能。

 



 

是采用控制閥體內的啟閉件的開度來調節(jié)介質的流量，將介質的壓力降低，同時借助閥后壓力的作用調節(jié)啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內，并在閥體內或閥后噴入冷卻水，將介質的溫度降低，這種閥門稱為減壓減溫閥。該閥的特點，是在進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。

是一種利用介質自身能量來調節(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),通過調節(jié)閥減壓導閥,即可調節(jié)主閥的出口壓力。出口壓力不因進口壓力、進口流量的變化而變化，安全可靠地將出口壓力維持在設定植上，并可根據(jù)需要調節(jié)設定值達到減壓的目的。該閥減壓精確，性能穩(wěn)定、安全可靠、安裝調節(jié)方便，使用壽命長。

 



 

    2 蒸汽減壓閥噪聲消除措施噪聲估計

    在把現(xiàn)有的噪聲預估方法進行比較分析之后，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可計算得，Lp≈123.04dB（A）。該噪聲級別較高，必須進行降噪處理。調節(jié)閥出口流速過高時產生的噪聲，根據(jù)介質流速的馬赫數(shù)Ma可以判斷其程度。經過計算得Ma≈0.134＜0.33。噪聲小，可忽略。

 



 

蒸汽減壓閥拆除時，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，并記錄該閥門的工作介質、工作壓力和工作溫度，以便修理時選用相應材料。檢修閥門時，要求在干凈的環(huán)境中進行。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識。檢查外表損壞情況，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），檢查另部件損壞情況，并作記錄。對閥體閥蓋進行強度試驗。如系高壓閥門，還要進行無損探傷，如超聲波探傷，X光探傷。    對密封圈可用紅丹粉檢驗，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。

    對檢查到的問題進行處理。閥體補焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更換閥桿。修理一切應修理的另部件；不能修復者更換。

    重新組裝蒸汽減壓閥。組裝時，墊片、填料要全部更換。

    進行強度試驗和密封性試驗。

 



 

    3 蒸汽減壓閥噪聲消除措施噪聲消除措施

    根據(jù)現(xiàn)場狀況，主要考慮通過管路改造和閥門內部結構改造，來消除振動和噪聲。但是現(xiàn)場管路布置在初上生產線時即已確定，再添加旁路工期較長。于是閥門內部結構改造成為關鍵。結合閥門，經過改造設計計算，主要對閥芯和套筒結構進行了改進。設計采用閥門內件換成平衡閥芯兩層降壓降噪套筒結構，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。

    在套筒調節(jié)閥中，高速介質流經普通套筒閥時，介質從套筒璧四周窗口流入套筒中心，然后匯集流向閥后，在套筒中產生漩渦流、二次流等復雜流動。由于突然的收縮和突然擴大，使流場極不均勻，極易產生*的噪聲。改善流場就能夠降低噪聲。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、流場分布均勻、不產生大的漩渦流，從而降低噪聲。

 



 

降壓套筒采用兩層結構，較低噪音套筒調節(jié)閥的一層套筒，可大幅度降低高壓差氣體或蒸汽所產生的噪聲，而且特別適用于高壓差的場合。套筒設計主要是小孔的孔數(shù)的設計，為了保證閥大開度時的流通能力，小孔面積按照調節(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，壓力降低時體積急劇膨脹，因此進行流道設計時要將套筒窗口流通截面即小孔直徑從下到上逐級放大。另外孔的列數(shù)取偶數(shù)，有利于介質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。套筒結構如所示。

    閥芯結構采用平衡式。平衡閥芯和非平衡閥芯相比，可以減少介質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，配合閥芯上的導向槽，來控制閥芯徑向旋轉并對軸向運動行程進行限位，具體結構圖所示。



    4 蒸汽減壓閥噪聲消除措施實驗與結論

    按照GB/T12245-2006減壓閥性能試驗方法進行試驗，出廠試驗項目主要包括殼體強度、密封性能和調壓性能。經過100-110kg冷水打壓實驗，閥門開度和流量特性曲線滿足等百分比關系。考慮到閥門在啟閉和小流量開度時，高壓差全部集中在閥芯和閥座的密封面上，高速流體會對密封面造成嚴重沖刷，甚至產生空化氣蝕。為了保護閥內件不受損壞，延長閥門的使用壽命，特設計5%以下的行程為空行程。