簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)閥噪聲估算

作者：Hans D. Baumann, PhD, PE

了解和降低控制閥的噪音是工藝設(shè)備，尤其是靠近居民區(qū)的工藝設(shè)備需要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年的研究，作者開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單的圖形方法來(lái)估算水噪聲。

其基本算法基于流體力學(xué)和聲學(xué)的基本定律，能夠計(jì)算湍流或氣蝕水的聲級(jí)，從而簡(jiǎn)化了國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）的標(biāo)準(zhǔn)方法，同時(shí)提高了準(zhǔn)確性。簡(jiǎn)化的圖形方法比計(jì)算機(jī)方法更方便。雖然所展示的這種方法僅適用于水，但只要考慮到比重和聲速，也可以修改為適用于其他流體。

結(jié)果是三幅圖（A、B 和 C），濃縮了基本數(shù)學(xué)公式。第一張圖 A 顯示了聲級(jí)與給定下游管道直徑（以英寸或毫米為單位）的函數(shù)關(guān)系，以及與相對(duì)流量（Cv/D 2 ）的函數(shù)關(guān)系。(D 單位為英寸，如果 d 單位為毫米，則為 0.0016 x d 2 ）。該圖還包括基于規(guī)格 40 的管道的傳輸損耗（對(duì)于規(guī)格 80 的管道，請(qǐng)參見(jiàn)下圖）。

下一步是根據(jù)閥門的絕對(duì)入口壓力（單位為 psia或絕對(duì)巴）查看圖表 B。將找到的 dB(A) 數(shù)字與圖 A 中給出的數(shù)字相加，然后轉(zhuǎn)到圖 C。

在讀取圖表C中的數(shù)字之前，請(qǐng)先找出閥門的壓力比，其中 X = (P 1 - P 2 / P 1 - P v ) 或絕對(duì)壓力0.03 bar（70°F 時(shí)）。該圖包含水的湍流（藍(lán)色）和氣蝕（紅色）聲級(jí)成分。

首先，查閱閥門目錄信息，查找所選閥門和閥門行程的 Xfz（初始?xì)馕g）系數(shù)。如果未知，請(qǐng)查看下表以獲得近似值。將壓力比系數(shù) X（見(jiàn)上文）乘以 10。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖 C 的底部。

如果 X 小于 Xfz，則轉(zhuǎn)到藍(lán)線并讀取左側(cè)相應(yīng)的 dB(A) 值。

如果 X 大于 Xfz，則轉(zhuǎn)到紅線處（表示有氣蝕），根據(jù)給定的 Xfz 數(shù)值讀取紅線對(duì)應(yīng)的 dB(A) 數(shù)值，并與 10X 線相交。

現(xiàn)在將 A、B 和 C 中的所有 dB(A) 數(shù)字相加，就得到了距離管壁 1 米處的估計(jì)聲級(jí)。此方法基于資源中顯示的數(shù)學(xué)公式，精確度在 ±5 dB(A) 以內(nèi)。

以下是一些需要注意的修正量（如適用）：

如果您的管道為 80 級(jí)，則增加 4 分貝。如果是旋轉(zhuǎn)閥，則在總數(shù)上增加 3 分貝。

如果 FL 因子與 0.7 不同，則加上以下 ?FL 數(shù)字：

如果流體不是水，則加上以下系數(shù)

N L = 20log (1448/Ci fluid ) + 15log (Þ fluid / 998)

其中 Ci fluid = 流體聲速（英尺/秒）

Þ fluid =流體密度（磅/立方英尺）。

Xfz 因子表

作者簡(jiǎn)介：

漢斯-D-鮑曼（Hans D. Baumann）博士和 PE，曾任費(fèi)希爾控制公司和梅索尼蘭公司副總裁，是Baumann閥門公司的創(chuàng)始人。 他擁有 100 多項(xiàng)美國(guó)專利，撰寫了 8 本著作（其中包括《控制閥入門》）。他獲得包括成為國(guó)際安全協(xié)會(huì)、美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)、流體控制學(xué)會(huì)和西班牙化學(xué)工程學(xué)會(huì)的榮譽(yù)會(huì)員。多年來(lái)，他一直代表美國(guó)參加 IEC 控制閥國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的工作。