4.1.4.1 控制阀的噪声

声音可按其振荡频率分类，低于2〇Hz的机械波称为次声波，20〜2()00DHz的机械波可听到的声音，髙于20000Hz的机械波廊为超声波。

按声昔的波源分类，噪声分为机械噪声、流体噪声和电磯噪声。机频谱性质分类，噪声分为有调噪声和无调噪声。

噪声来源于机械运转、流体流动或电磁波传播等。控制阀噪声来源分下列三类。

①机械振荡噪声。机械振荡噪声是流体在隅体内部的不规则冲击和压力波动引起机械 可动部件机械振动而发出的噪声。例如，阀芯与阔座之间的碰攘，阀杆与导向表面的横向运 动等。其振动频率一般小于1500Hz，噪声的幅值与碰擅的能貴、振动体质量等有关。

当引起罔内件在其固有频率（绵3000〜7000Hz)下谐振时，不仅产生很大机械噪声，这会造成很大机械施力，债设备振动而疵劳损坏。

机械噪声中有一种由于相互作用的两个表面发生相对运动造成摩擦的干摩擦声。由于运动表面的微小凸起体会相互嵌入和发生分子的凝聚，造成表面的黏附，导致亲面发热和磨损。干摩擦声是一种高频噪声，起与表面运动速度、表面光洁度、润滑情况有关。

机械噪声目前没有预估方法。通常，这类噪声直接用仪表在现场测定。可通过阀芯、阀座和其他运动部件的结构设计，减小可动部件的质量等来减小机械曝卢。

©液体动力噪声。液体动力噪声是流体流经阀时由滿流、空化和闪蒸等作用所产化 的噪声。液体流经控制阀时，发生节流作用，由于在节流孔处流通面积缩小，流速升高， 灰为下絳，容易发生阻塞流现象，产生闪蒸和空化。气泡的爆裂产生的噪声称为液悚动为噪声，它是由于节流斬面处流体的突然膨胀造成的流体不稳定流动。它不化产生噪声，还会对阀芯和阀座等阀内件造成严重的冲刷和空化，使设备损坏，其噪声频率约为 15〜lOOOOHz。

这类噪声的特点是随着汽蚀开始，这类噪声会随气泡的増加而增强，当控制阀两端的报 差达到壳全汽蚀的压差时，噪声反而减小。困此，降祗蛙类噪声的方法是使控制阀两端的距 降小于开始空化的压降。不同类型控制阀，开始空化的阀压降不同。因此，也可选用空化圧 降高的控制阀类塑来防止这業噪声的发生。

气体动力噪声。大多數摇制阀噪声是气体动力噪声。当气体或蒸汽流过控制阀的节流处时，气体的流速适到或超过声速，形成冲击波、喷射流和旋辆流，送些杂乱无章的气体 流动的能畳在节流孔下游转换为蜡能，并产生气体动力噪芦。送粪噪声的特点摧—旦产生这 类噪声，它会沿管道向下游传播。此外，喷射流的冲击力与流速平方成正比。因此，降祗流 速可大大减小喷肘流的冲击为，并减小这类噪声。

降低气体动力噪声的措施可采用廳制气体或燕汽的流速。例如，液体流速低于6 m/s; 气体流速祗于2W巧/s;饱和燕汽流速低于50〜80m/s;过热蒸汽流速祗于80〜120mA。过热采用降噪器、采用降蝶控制阀等。

根据我国《工业企业噪声卫生标准》规定，工业企业生产车间和作业场所的噪声标准是 S5dBA，最髙不慢超进115 dBA。对新建和改、扩建的企业，每个工作日接触噪声时间为 Sh的噪声标准为不超过郎dBA，4h的噪声标准为不起过88dBA, 2h的噪声标准为不超过 91服A，Ih的噪声标准为不超过94服A。

有关噪声的术语介绍如下。

1)声波。声波是一种机械振动波，它是振动在弾性媒质内借播的疏密波。声波的传播 必须有传播的弹性媒质，弹性媒质包括气体、液体和固体。媒质犀点振动方向与其传播方向 相同的波職为纵波，媒质质点振动方向与其传导方向垂直的波称为横波。气体和液体媒质只 有体照弹性，因此，只能发生单纯的压缩和膨胀形变，即只有疏密的变化，因此，在气体和 液体中传播的芦波是缴波。固体具有体积弹性和顿变弹性:，因化，不仅可传播纵波，还可传 播横波。控刷阀内的流体介质是液体和气体，因此，产生的声波是纵波。

©声压。由声波引起大气压的变化量称为声巧。媒质中的皮力扔祿为静压。当受到声 音扰动时，媒质的皮九变为片，声压是媒质受声音扰动后的席力与媒质静圧之差。声压是时 间和空商的函数。瞬时声圧指隨时间而变化的某一时刻的声音，用pt表示。有噪声皮是在声场中某一点瞬时声压在一个周期T的均方根值，也称为均方根声压，表示为：

声压单位是Pa，通常所说的声压指有效声压。正常人耳刚能听到的声音声压是2X10-pa，当声压大于20Pa时，耳朵感觉疼痛，声压达几百帕时，会造成耳朵出血，鼓膜损伤。

声功率。声波传播过程是声能量的传播过程。声源在单位时间内靖射出来賊总能量 总

棘为声源功率或声功率。单位时间内通过垂直于声传播方向单位面积的平均声压力称为平均 再能貴或平均声功宰。

®声强。垂直于声传播方向的单位面积上通过的平均声能量流称为平均能量流密度或 声强。

声压级、声功率级和声强级。用对数祿废表示的声违、声功率和声强棘为声压级、 声功率级和声强级。对数标度表示方法是将谈声昔的声压、声功率和声强与基准声压、声功率和声强之比的对数值。级是无看级的，级的单位称为分贝（decibel)。

声压级。声距级CSPL: Sound Pressure Levd)与有效声压与基准声压之比的对数成妃狮。表声压级。声距级CSPL: Sound Pressure Levd)与有效声压与基准声压之比的对数 成妃狮。表

式中，如是基准声压，其值为2X10-⁵Pa。

声压级实际是声压平方级，因为它是声压平方与基准声压平方之比的对数，根据功率级的定义，其单位是分贝（dB)。

b.声强级。声强J与基准声强Jo之比的对数称为声强级，表示为：

空气的基准声强J(> = l〇-uW/m3，它是与基准声压轴对应的声强，也是 ICKWHz声音的可听阀声强

基准声功率W0=K}-i2 W。如果搜赖阀躁声的声功率是1W，则它的声功率级是12化)13。 ® A加权声库级。用A加权网络测量所得的声压讓称为A加权声库级，其单位用dB (A)棄示。噪声测量采用声级计，设置A、B、C、D四种加权网络对被测声庙级进行滤波。 A加极网络对信号中频率在1000〜5000Hz (高频）芦音敏感，对小于SOQHz (低频）声音不敏感，与人耳对噪声的感觉类慨，因此，这种A加权网络常被用于对噪声声拒级的测疊。 图4-18显示了三种加权网维在倍频带中心硕率处的衰减情况。

©声效率。声效率是声能与非空化流的流动能量之比，即转换为声源的滿通量功率和 质量流量的流通豊功率之比。它与控制阀缩流处和缩流她后的流路形状有关，因此，也与设计和流通能力有关。

马赫数。气流速度与当地声音速度a之比称为马赫数M。理应气体中声音的传播速度与气体的溫度有共，当端度变化时，声速也变化。当气流速度小于声速时，马赫数小于 1，称为亚昔速流动；当气流速度大于声速时，马赫数大于1，称为超音速流动；当气流速数等于音速时，马赫数等于1，称为临界流动状态。在亚音速流动时，如果管道截面缩小，

气流速度加快，马赫数增大。在超音速流动时，气体流动特性与不可压缩流体流动恃性相反，如渠豐道截面缩小，气流速度也减小，马赫数臧小。

©有效截面积。节流元件的有效截而积是通过理想节流孔的流量等于实际流体流过节流元件的流量时理想节流礼的截面积，通常用实验测定。