调节阀噪音计算前言：
众所周知，由于噪声对人体的健康有害，因此，需要设法限*工业装置所产生的噪声的强度。1970年，美*《职业保护和健康条例》规定了工作场所的**允许声*：每天工作八小时的地方，声*不允许超过90dB(A)；每天工作六小时的地方；声*不允许超过92dB(A)等等。到目前为止，作为工业设计时的一个依据。要设法限*噪声，**就要预*估计出可能产生的噪声之强度。调节阀是炼油、化工等工业装置中一个重要的噪声源。因此，在设计中选用调节阀时，应预*估算出它可能产生的噪声之强度，以便采取相应的措施。目前，我*对于调节阀噪声的研究工作只是刚刚开始，还没有标准的计算方法。 本文介绍西德机器*造业协会（VDMA）标准对调节阀噪声的估算，供大*参考。
COLAVAL调节阀噪音的预算：
可压缩流体噪音的预算可根据流体条件、管道规格、调节阀型式等参数来预算出距离调节阀出口1m，管道表面1m处所产生可压缩流体的噪音值。
调节阀其计算方法如下所述：
1）调节阀计算中所需的参数
a、阀型式（HCN、HCB等）
b、公称通径×阀座直径（额定Cv值）
c、流体名称
d、计算条件下的流量（*注）
e、计算条件下的入口、出口压力（*注）
f、计算条件下的压差（*注）
g、流体温度
h、流体的比重或过热温度
i、出口管到道的口径及壁厚（t）（配管直径）
注：计算条件有**、正常、*小值等，应分别进行计算。
2）调节阀噪音的预算公式
SPL=SPL△P+SPLCV+SPLV+SPL(t2/D)
SPL：调节阀噪音声压*（dBA）
SPL△P：调节阀两端压差引起的噪音声压*（dBA）（参考图1）
SPLCV：调节阀流量噪音声压修正值（参考图2）
SPLV：调节阀结构型式噪音声压*修正值（参考图3、4）
SPL(t2/D)：配管噪音声压*修正值（参考图5、表1）
3）调节阀计算顺序
a）确定阀的型式
b）根据流体条件计算Cv值，确定连接口径（确定额定Cv值）---------------------------①
c）根据阀工作时流体条件计算Cv值---------------------------------------------------②
d）用①②计算出L= ×100
e）计算△P/P1（△P：阀压差kgf/c㎡；P1：进口**压力kgf/c㎡）
f）求出SPL△P----------------------------------------------------------------用△P从图1
求出SPLCV-----------------------------------------------------------------用Cv值从图2
求出SPLV------------------------------------------------------------用△P/P1从图3或图4
求出SPL(t2/D)------------------------------------用配管直径、壁厚（或口径）从图5或表1
g）对f项各值求和。
注：阀体口径额定Cv并非选定的额定Cv值，而是连接口径下所具有的**Cv值。
调节阀噪音的预算：
调节阀结构型式噪音声压*修正值（ANSI900～2500）
表1 出口侧管道的噪音衰减值SPL
|
公称通径 |
出口配管管壁厚号（Sch.No） |
XS |
XXS |
SGP |
|
|
20 |
30 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
|
|
|
|
25 |
|
|
-2 |
|
-7 |
|
|
-13 |
|
|
-1 |
|
40 |
|
|
0 |
|
-5 |
|
|
-12 |
-6 |
-17 |
1 |
|
50 |
|
|
2 |
|
-4 |
|
|
-12 |
-4 |
-16 |
2 |
|
65 |
|
|
-1 |
|
-6 |
|
|
-12 |
-6 |
-18 |
2 |
|
80 |
|
|
-1 |
|
-6 |
|
|
-13 |
-6 |
-18 |
4 |
|
100 |
|
|
0 |
|
-6 |
|
-10 |
-14 |
-6 |
-18 |
5 |
|
125 |
|
|
1 |
|
-6 |
|
-11 |
-15 |
-6 |
-18 |
7 |
|
150 |
|
|
1 |
|
-7 |
|
-11 |
-15 |
-7 |
-18 |
7 |
|
200 |
5 |
3 |
2 |
-3 |
-7 |
-8 |
-13 |
-17 |
-7 |
-16 |
7 |
|
250 |
7 |
3 |
1 |
-5 |
-8 |
-11 |
-11 |
-19 |
-5 |
|
7 |
|
300 |
9 |
4 |
0 |
-7 |
-9 |
-15 |
-15 |
-20 |
-3 |
|
7 |
SGP：为标准气体管道。
2 调节阀噪音预算的计算实例
（1）调节阀 计算实例-1
［流体条件］ ［预算噪音］
流体名称：空气 SPL△P=97dB﹒A（△P=8kg/cm2---- 图1）
流体压力：进口压力P1=16 kgf/cm2（A） SPLcv=2dB﹒A（Cv=200--------- 图2）
出口压力P2=8 kgf/cm2（A） SPLv=-5dB﹒A
阀压差△P=8 kgf/cm2 （L=（200/300）*100=62-- 图3）
计算Cv值=200 （△P/P1=8/16=0.5）
［调节阀技术参数］ SPL(t2/D)=-7dB﹒A（6B Sch.80----表1）
阀型式：HCN 低噪音笼式调节阀
阀通径：6B X 6B （CV=330） 如果使用HCB压力平衡笼式调节阀：
出口配管：6B Sch﹒80 SPLv=+7dB﹒A（△P/P1=0.5-------- 图1）
∴SPL=97+2+7-7=99 dB．A
（2） 调节阀计算实例-2
［流体条件］ ［预算噪音］
流体名称：空气 SPL△P=111dB﹒A（△P= 45fkg/cm2--- 图1）
流体压力：进口压力P1=100 kgf/cm2（A） SPLcv=2.5dB﹒A（Cv=220--------- 图2）
出口压力P2=55 kgf/cm2（A） SPLv= -7 dB﹒A
阀压差△P= 45 kgf/cm2 （L=（220/365）*100=60 -- 图3）
计算Cv值=220 （△P/P1=45/100 = 0.45 ）
［调节阀技术参数］ SPL(t2/D)= 17dB﹒A（6B Sch.160----表1）
阀型式：VDN 高压低噪音笼式双座调节阀
(ANSI1500)
阀通径：8B X 8B （CV=365） ∴SPL=111+2.5-7-17=89.5 dB．A
出口配管：6B Sch﹒160 如果使用HPC高压压力平衡笼式阀(ANSI1500)
SPLv= +6 dB﹒A（△P/P1 = 0.45 ------ 图4）
∴SPL=111+2.5+6-17=102.5 dB．A
非压缩流体调节阀的噪音预算：
1 对非压缩流体的调节阀噪音值进行预算（因气蚀产生的噪音）
关于距离调节阀出口1m，管道表面1m处调节阀所产生非压缩流体的气蚀噪音值的计算公式如下所述。
（1）计算中所需的参数：
a、阀型式
b、调节阀的节流直径（额定Cv值）
c、流体名称
d、计算条件下的流量（*注）
e、计算条件下的入口、出口压力（*注）
f、计算条件下的压差（*注）
g、流体进口侧的温度
h、流体的比重
i、进口侧温度下的饱和蒸汽压
j、出口管道的口径及配管管道号
注：计算条件有**、正常、*小值等，应分别进行计算。
（3） 噪音的预算公式
SPL=SPL△P+SPLcv+SPLP1+SPLv+SPLt 其中
SPL=调节阀噪音的预算值（dB﹒A）
SPL△P=根据调节阀前后压差所整理出来的值（参照图6）
SPLcv =根据CV值所整理出来的值（参照图7）
SPLP1 =根据阀进口侧压力所整理出来的值（参照图8）
SPLv =根据调节阀的型式、流量特性及气蚀系数所产生的修正值。
［HLS、HTS、HPS、VST（参照图10），（HCB、HPC、VDC参照图9）］SPLt =由于出口侧配管壁厚所产生的噪音衰减效果（参照表2）
图6 调节阀基准噪音声压*
图7 流量系数噪音声压*的修正值
图8 调节阀进口侧压力噪音声压*的修正值
（4） 计算顺序
a） 确定调节阀的型式。
b） 根据流体参数计算出Cv值，确定出调节阀的口径。（确定出调节阀所定口径下的额定Cv值）
c） 计算出各使用条件下的Cv值。
d） 计算出气蚀系数 由K=△P/（P1-Pv）来计算。
e） 计算出SPL△P ----------------- 用△P从图6
计算出SPLcv ------------------ 用Cv从图7
计算出SPLP1 --------------------- 用P1从图8
计算出SPLv ------------------- HCB、HPC、VDC场合从图9，HLS、HTS、HPS、VST的场合从图10
计算出SPLt ------------------- 用表2求得
△P：调节阀压差 kgf/cm2
P1：进口侧压力 kgf/cm2（A）
Pv：进口侧温度下的饱和蒸汽压力 kg/cm2（A）
f） 加出（e）项的计算值。
2 预算噪音的计算实例
［流体条件］ ［预算噪音］
流体名称：水 a）HCB的场合
流体压力：进口压力P1=10 kgf/cm2（A） SPL△P=59Db（△P=△P=4kgf/cm2 ----- 图6）
出口压力P2=6 kgf/cm2（A） SPLcv= 23dB（CV=211 ------------- 图7）
阀压差 △P= 4kg/cm2 SPLp1=-6 dB（P1=10 kgf/cm2（A）--- 图8）
流体温度：100OC SPLv = 3.5dB
（饱和蒸汽压：1kgf/cm2 abs） （△P/（P1-P2）=4/（10-1）=0.45-------- 图9）
计算Cv值：211 SPLt=0 dB（6B Sch﹒40 ------------ 表2）
∴SPL=59+23-6+3.5+0=79.5 dB．A
［调节阀其他技术参数］
阀型式：HCB 压力平衡笼式调节阀 b）HTS的场合
阀口径：6B X 6B SPLv = 7.5dB（△P/（P1-P2）=0.45 ---- 图10）
阀特性：等百分比
出口侧配管：6B Sch.40 ∴SPL=59+23-6+7.5+0=83.5 dB．A
（气蚀系数）
图9 调节阀气蚀系数的噪音修正值（HCB、HPC、VDC场合）
图10 调节阀气蚀系数的噪音修正值（HLS、HTS、HPS、VST场合）
表2 出口配管的噪音衰减（dB）
|
管道尺寸 |
出口配管壁厚号 |
|
（B） |
|
|
SCH40 |
SCH80 |
SCH150 |
|
1 |
0 |
0 |
-2 |
|
1 1/2 |
0 |
0 |
-2 |
|
2 |
0 |
0 |
-2 |
|
2 1/2 |
0 |
0 |
-2 |
|
3 |
0 |
0 |
-2 |
|
4 |
0 |
-2.5 |
-5 |
|
6 |
0 |
-2.5 |
-5 |
|
8 |
0 |
-2.5 |
-5 |
|
10 |
0 |
-3 |
-7 |
|
12 |
0 |
-3 |
-7 |
|
14 |
0 |
-3 |
-7 |
|
16 |
0 |
-3 |
-7 |
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