蒸汽减压阀噪声消除措施

 1 蒸汽减压阀噪声消除措施引言

蒸汽减压阀在管道中一般应当水平安装。减压阀前应安装过滤器，以防介质中的杂物进入减压阀，影响其性能。蒸汽减压阀应安装在便于操作和维修的地方，并且必须倒立安装在水平管道上，应注意使管路中介质的流向球阀、水力控制阀与阀体上箭头所示方向一致，切勿反装。一般减压阀都要求进出口压差必须≥0.2Mpa。减压阀通常有DN15～DN400等多种规格，阀前、后的工作压力分别为<1MPa和0.1～0.5MPa，调压范围误差为±5%～10%。

    山东某热电厂减压机构中的一台减压调节阀，出现振动和噪声过大，导致执行机构和阀杆的链接夹块发生偏移，终导致定位器反馈杆脱离，阀门全开的状况。现场管道入口压力35kg，出口压力15kg，口径DN200，正常流量10T/H，大30T/H，介质为435℃蒸汽。基于现场状况，对噪声产生原因进行分析，使其在满足压力和流量要求的前提下，对系统进行改造。 

一、阀后压力不稳定随着阀前压力变动而变动，产生原因:

　　1、阀芯被异物卡在;

　　2、阀杆、推杆卡住;

　　3、进液管道堵塞。

　　排除方法:

　　1、重新拆装排除异物

　　2、重新调整;

　　3、疏通。

　　二、阀后压力降不下来，始终在需求值上方变动，产生原因:

　　1、设定弹簧刚度太大;

　　2、阀口径过大;

　　3、阀前压力过高，减压比过大。

　　排除方法:

　　1、更换弹簧;

　　2、更换较小口径;

　　3、阀前压：阀后压超过10:1应2级降压。

　　三、阀后压力升不上去，始终在需求值下方变动，产生原因:

      1、设定弹簧刚度太小;

　　2、阀口径过小;

　　3、减压比过小。

　　排除方法:

　　1、更换弹簧;

　　2、更换较大口径;

　　3、阀前压：阀后压低于1.25，应提高阀前压。

　　四、阀前压力升不上去，始终在需求值下方动作，产生原因:

　　1、设定弹簧刚度太小;

　　2、阀芯被异物卡在;

　　3、阀杆、推杆卡住;

　　4、阀芯、阀座损坏，泄漏量过大;

　　5、阀口径过大。

　　排除方法:

　　1、更换弹簧;

　　2、重新拆装;

　　3、重新调整;

　　4、重新研磨或更换;

　　5、更换较小口径。

　　五、阀前压力降不下去，始终在需求值上方动作，产生原因:

　　1、设定弹簧刚度太大;

　　2、阀口径太小;

　　3、阀芯、阀杆、推杆等卡死。

　　排除方法:

      1、更换弹簧;

　　2、更换较大口径;

　　3、排除卡死原因，重新调整。

　　六、阀后压或阀前压波动过于频繁，产生原因:

　　1、阀口径过大;

　　2、执行机构模室容量太小。

　　排除方法:

　　1、选择适当的阀口径;

　　2、在进液管道内增设阻尼器。

蒸汽减压阀噪声消除措施

　　减压阀是一种利用介质自身能量来调节与控制管路压力的智能型阀门。用于生活给水、消防给水及其他工业给水系统,通过调节阀减压导阀,即可调节主阀的出口压力,我们要重视日常维护。

    调节阀由执行机构和调节机构（阀门）两部分组成。调节阀工作过程中普遍存在着噪声，这是调节阀内在的湍流和能量吸收所引发的现象。调节阀运行环境中的主要噪声为机械振动噪声、液体动力噪声和气体动力噪声。现场介质为435℃蒸汽，所以设计时主要考虑机械振动噪声和气体动力噪声即可。

由主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、主阀盘、活塞、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。通过调节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化，通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小，实现减压稳压功能。

是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，并在阀体内或阀后喷入冷却水，将介质的温度降低，这种阀门称为减压减温阀。该阀的特点，是在进口压力不断变化的情况下，保持出口听压力和温度值在一定的范围内。

是一种利用介质自身能量来调节与控制管路压力的智能型阀门。用于生活给水、消防给水及其他工业给水系统,通过调节阀减压导阀,即可调节主阀的出口压力。出口压力不因进口压力、进口流量的变化而变化，安全可靠地将出口压力维持在设定植上，并可根据需要调节设定值达到减压的目的。该阀减压精确，性能稳定、安全可靠、安装调节方便，使用寿命长。

    2 蒸汽减压阀噪声消除措施噪声估计

    在把现有的噪声预估方法进行比较分析之后，表明某公司所研究和提供的公式是比较方便的计算方法。 根据p1=35kg=3500kPa，p2=15kg=1500kPa，FL≈0.90，D=200mm，η=9×10-4，Tsh=435℃，H=4.5mm，Kv11.60可计算得，Lp≈123.04dB（A）。该噪声级别较高，必须进行降噪处理。调节阀出口流速过高时产生的噪声，根据介质流速的马赫数Ma可以判断其程度。经过计算得Ma≈0.134＜0.33。噪声小，可忽略。

蒸汽减压阀拆除时，用钢字在蒸汽减压阀上及与阀门相连的法兰上，打好检修编号，并记录该阀门的工作介质、工作压力和工作温度，以便修理时选用相应材料。检修阀门时，要求在干净的环境中进行。首先清理蒸汽减压阀外表面，或用压缩空气吹或用煤油清洗。但要记清铭牌及其他标识。检查外表损坏情况，并作记录。接着拆卸蒸汽减压阀各另部件，用煤油清洗（不要用汽油清洗，以免引起火灾），检查另部件损坏情况，并作记录。对阀体阀盖进行强度试验。如系高压阀门，还要进行无损探伤，如超声波探伤，X光探伤。    对密封圈可用红丹粉检验，阀座、阀瓣（阀办）的吻合度。检查阀杆是否弯曲，有否腐蚀，螺纹磨损如何。检查阀杆螺母磨损程度。

    对检查到的问题进行处理。阀体补焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更换阀杆。修理一切应修理的另部件；不能修复者更换。

    重新组装蒸汽减压阀。组装时，垫片、填料要全部更换。

    进行强度试验和密封性试验。

    3 蒸汽减压阀噪声消除措施噪声消除措施

    根据现场状况，主要考虑通过管路改造和阀门内部结构改造，来消除振动和噪声。但是现场管路布置在初上生产线时即已确定，再添加旁路工期较长。于是阀门内部结构改造成为关键。结合阀门，经过改造设计计算，主要对阀芯和套筒结构进行了改进。设计采用阀门内件换成平衡阀芯两层降压降噪套筒结构，便于流速分布均匀，降低阀塞和阀座之间的压差，改善湍流状态，并增大磨损，消耗声能，从而降低噪声。

    在套筒调节阀中，高速介质流经普通套筒阀时，介质从套筒璧四周窗口流入套筒中心，然后汇集流向阀后，在套筒中产生漩涡流、二次流等复杂流动。由于突然的收缩和突然扩大，使流场极不均匀，极易产生强大的噪声。改善流场就能够降低噪声。本文中套筒采用小孔形套筒，这些小孔可使流道分散、摩擦阻力增加、流场分布均匀、不产生大的漩涡流，从而降低噪声。

降压套筒采用两层结构，较低噪音套筒调节阀的一层套筒，可大幅度降低高压差气体或蒸汽所产生的噪声，而且特别适用于高压差的场合。套筒设计主要是小孔的孔数的设计，为了保证阀大开度时的流通能力，小孔面积按照调节阀的阀座的面积乘上一定的系数（系数在1.2～1.5之间）。由于气体是可压缩性流体，压力降低时体积急剧膨胀，因此进行流道设计时要将套筒窗口流通截面即小孔直径从下到上逐级放大。另外孔的列数取偶数，有利于介质在套筒中间互相冲击而把静压能量消耗掉，降低噪声，避免振动。套筒结构如所示。

    阀芯结构采用平衡式。平衡阀芯和非平衡阀芯相比，可以减少介质作用在阀塞上的不平衡力。阀芯用固定在两层套筒上的紧定螺钉，配合阀芯上的导向槽，来控制阀芯径向旋转并对轴向运动行程进行限位，具体结构图所示。

    4 蒸汽减压阀噪声消除措施实验与结论

    按照GB/T12245-2006减压阀性能试验方法进行试验，出厂试验项目主要包括壳体强度、密封性能和调压性能。经过100-110kg冷水打压实验，阀门开度和流量特性曲线满足等百分比关系。考虑到阀门在启闭和小流量开度时，高压差全部集中在阀芯和阀座的密封面上，高速流体会对密封面造成严重冲刷，甚至产生空化气蚀。为了保护阀内件不受损坏，延长阀门的使用寿命，特设计5%以下的行程为空行程。