調(diào)節(jié)閥噪音計(jì)算前言：
眾所周知，由于噪聲對(duì)人體的健康有害，因此，需要設(shè)法限制工業(yè)裝置所產(chǎn)生的噪聲的強(qiáng)度。1970年，美國(guó)《職業(yè)保護(hù)和健康條例》規(guī)定了工作場(chǎng)所的最大允許聲級(jí)：每天工作八小時(shí)的地方，聲級(jí)不允許超過(guò)90dB(A)；每天工作六小時(shí)的地方；聲級(jí)不允許超過(guò)92dB(A)等等。到目前為止，作為工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)依據(jù)。要設(shè)法限制噪聲，首先就要預(yù)先估計(jì)出可能產(chǎn)生的噪聲之強(qiáng)度。調(diào)節(jié)閥是煉油、化工等工業(yè)裝置中一個(gè)重要的噪聲源。因此，在設(shè)計(jì)中選用調(diào)節(jié)閥時(shí)，應(yīng)預(yù)先估算出它可能產(chǎn)生的噪聲之強(qiáng)度，以便采取相應(yīng)的措施。目前，我國(guó)對(duì)于調(diào)節(jié)閥噪聲的研究工作只是剛剛開(kāi)始，還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法。 本文介紹西德機(jī)器制造業(yè)協(xié)會(huì)（VDMA）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)節(jié)閥噪聲的估算，供大家參考。
臺(tái)臣
調(diào)節(jié)閥噪音的預(yù)算：
可壓縮流體噪音的預(yù)算可根據(jù)流體條件、管道規(guī)格、調(diào)節(jié)閥型式等參數(shù)來(lái)預(yù)算出距離調(diào)節(jié)閥出口1m，管道表面1m處所產(chǎn)生可壓縮流體的噪音值。
調(diào)節(jié)閥其計(jì)算方法如下所述：
1）調(diào)節(jié)閥計(jì)算中所需的參數(shù)
a、閥型式（HCN、HCB等）
b、公稱通徑×閥座直徑（額定Cv值）
c、流體名稱
d、計(jì)算條件下的流量（*注）
e、計(jì)算條件下的入口、出口壓力（*注）
f、計(jì)算條件下的壓差（*注）
g、流體溫度
h、流體的比重或過(guò)熱溫度
i、出口管到道的口徑及壁厚（t）（配管直徑）
注：計(jì)算條件有最大、正常、最小值等，應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。
2）調(diào)節(jié)閥噪音的預(yù)算公式
SPL=SPL△P+SPLCV+SPLV+SPL(t2/D)
SPL：調(diào)節(jié)閥噪音聲壓級(jí)（dBA）
SPL△P：調(diào)節(jié)閥兩端壓差引起的噪音聲壓級(jí)（dBA）（參考圖1）
SPLCV：調(diào)節(jié)閥流量噪音聲壓修正值（參考圖2）
SPLV：調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)型式噪音聲壓級(jí)修正值（參考圖3、4）
SPL(t2/D)：配管噪音聲壓級(jí)修正值（參考圖5、表1）
3）調(diào)節(jié)閥計(jì)算順序
a）確定閥的型式
b）根據(jù)流體條件計(jì)算Cv值，確定連接口徑（確定額定Cv值）---------------------------①
c）根據(jù)閥工作時(shí)流體條件計(jì)算Cv值---------------------------------------------------②
d）用①②計(jì)算出L= ×100
e）計(jì)算△P/P1（△P：閥壓差kgf/c㎡；P1：進(jìn)口絕對(duì)壓力kgf/c㎡）
f）求出SPL△P----------------------------------------------------------------用△P從圖1
求出SPLCV-----------------------------------------------------------------用Cv值從圖2
求出SPLV------------------------------------------------------------用△P/P1從圖3或圖4
求出SPL(t2/D)------------------------------------用配管直徑、壁厚（或口徑）從圖5或表1
g）對(duì)f項(xiàng)各值求和。
注：閥體口徑額定Cv并非選定的額定Cv值，而是連接口徑下所具有的最大Cv值。
調(diào)節(jié)閥噪音的預(yù)算：
調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)型式噪音聲壓級(jí)修正值（ANSI900～2500）
表1 出口側(cè)管道的噪音衰減值SPL
| 公稱通徑 | 出口配管管壁厚號(hào)（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：為標(biāo)準(zhǔn)氣體管道。
2 調(diào)節(jié)閥噪音預(yù)算的計(jì)算實(shí)例
（1）調(diào)節(jié)閥 計(jì)算實(shí)例-1
［流體條件］ ［預(yù)算噪音］
流體名稱：空氣 SPL△P=97dB﹒A（△P=8kg/cm2---- 圖1）
流體壓力：進(jìn)口壓力P1=16 kgf/cm2（A） SPLcv=2dB﹒A（Cv=200--------- 圖2）
出口壓力P2=8 kgf/cm2（A） SPLv=-5dB﹒A
閥壓差△P=8 kgf/cm2 （L=（200/300）*100=62-- 圖3）
計(jì)算Cv值=200 （△P/P1=8/16=0.5）
［調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)］ SPL(t2/D)=-7dB﹒A（6B Sch.80----表1）
閥型式：HCN 低噪音籠式調(diào)節(jié)閥
閥通徑：6B X 6B （CV=330） 如果使用HCB壓力平衡籠式調(diào)節(jié)閥：
出口配管：6B Sch﹒80 SPLv=+7dB﹒A（△P/P1=0.5-------- 圖1）
∴SPL=97+2+7-7=99 dB．A
（2） 調(diào)節(jié)閥計(jì)算實(shí)例-2
［流體條件］ ［預(yù)算噪音］
流體名稱：空氣 SPL△P=111dB﹒A（△P= 45fkg/cm2--- 圖1）
流體壓力：進(jìn)口壓力P1=100 kgf/cm2（A） SPLcv=2.5dB﹒A（Cv=220--------- 圖2）
出口壓力P2=55 kgf/cm2（A） SPLv= -7 dB﹒A
閥壓差△P= 45 kgf/cm2 （L=（220/365）*100=60 -- 圖3）
計(jì)算Cv值=220 （△P/P1=45/100 = 0.45 ）
［調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)］ SPL(t2/D)= 17dB﹒A（6B Sch.160----表1）
閥型式：VDN 高壓低噪音籠式雙座調(diào)節(jié)閥
(ANSI1500)
閥通徑：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高壓壓力平衡籠式閥(ANSI1500)
SPLv= +6 dB﹒A（△P/P1 = 0.45 ------ 圖4）
∴SPL=111+2.5+6-17=102.5 dB．A
非壓縮流體調(diào)節(jié)閥的噪音預(yù)算：
1 對(duì)非壓縮流體的調(diào)節(jié)閥噪音值進(jìn)行預(yù)算（因氣蝕產(chǎn)生的噪音）
關(guān)于距離調(diào)節(jié)閥出口1m，管道表面1m處調(diào)節(jié)閥所產(chǎn)生非壓縮流體的氣蝕噪音值的計(jì)算公式如下所述。
（1）計(jì)算中所需的參數(shù)：
a、閥型式
b、調(diào)節(jié)閥的節(jié)流直徑（額定Cv值）
c、流體名稱
d、計(jì)算條件下的流量（*注）
e、計(jì)算條件下的入口、出口壓力（*注）
f、計(jì)算條件下的壓差（*注）
g、流體進(jìn)口側(cè)的溫度
h、流體的比重
i、進(jìn)口側(cè)溫度下的飽和蒸汽壓
j、出口管道的口徑及配管管道號(hào)
注：計(jì)算條件有最大、正常、最小值等，應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。
（3） 噪音的預(yù)算公式
SPL=SPL△P+SPLcv+SPLP1+SPLv+SPLt 其中
SPL=調(diào)節(jié)閥噪音的預(yù)算值（dB﹒A）
SPL△P=根據(jù)調(diào)節(jié)閥前后壓差所整理出來(lái)的值（參照?qǐng)D6）
SPLcv =根據(jù)CV值所整理出來(lái)的值（參照?qǐng)D7）
SPLP1 =根據(jù)閥進(jìn)口側(cè)壓力所整理出來(lái)的值（參照?qǐng)D8）
SPLv =根據(jù)調(diào)節(jié)閥的型式、流量特性及氣蝕系數(shù)所產(chǎn)生的修正值。
［HLS、HTS、HPS、VST（參照?qǐng)D10），（HCB、HPC、VDC參照?qǐng)D9）］SPLt =由于出口側(cè)配管壁厚所產(chǎn)生的噪音衰減效果（參照表2）
圖6 調(diào)節(jié)閥基準(zhǔn)噪音聲壓級(jí)
圖7 流量系數(shù)噪音聲壓級(jí)的修正值
圖8 調(diào)節(jié)閥進(jìn)口側(cè)壓力噪音聲壓級(jí)的修正值
（4） 計(jì)算順序
a） 確定調(diào)節(jié)閥的型式。
b） 根據(jù)流體參數(shù)計(jì)算出Cv值，確定出調(diào)節(jié)閥的口徑。（確定出調(diào)節(jié)閥所定口徑下的額定Cv值）
c） 計(jì)算出各使用條件下的Cv值。
d） 計(jì)算出氣蝕系數(shù) 由K=△P/（P1-Pv）來(lái)計(jì)算。
e） 計(jì)算出SPL△P ----------------- 用△P從圖6
計(jì)算出SPLcv ------------------ 用Cv從圖7
計(jì)算出SPLP1 --------------------- 用P1從圖8
計(jì)算出SPLv ------------------- HCB、HPC、VDC場(chǎng)合從圖9，HLS、HTS、HPS、VST的場(chǎng)合從圖10
計(jì)算出SPLt ------------------- 用表2求得
△P：調(diào)節(jié)閥壓差 kgf/cm2
P1：進(jìn)口側(cè)壓力 kgf/cm2（A）
Pv：進(jìn)口側(cè)溫度下的飽和蒸汽壓力 kg/cm2（A）
f） 加出（e）項(xiàng)的計(jì)算值。
2 預(yù)算噪音的計(jì)算實(shí)例
［流體條件］ ［預(yù)算噪音］
流體名稱：水 a）HCB的場(chǎng)合
流體壓力：進(jìn)口壓力P1=10 kgf/cm2（A） SPL△P=59Db（△P=△P=4kgf/cm2 ----- 圖6）
出口壓力P2=6 kgf/cm2（A） SPLcv= 23dB（CV=211 ------------- 圖7）
閥壓差 △P= 4kg/cm2 SPLp1=-6 dB（P1=10 kgf/cm2（A）--- 圖8）
流體溫度：100OC SPLv = 3.5dB
（飽和蒸汽壓：1kgf/cm2 abs） （△P/（P1-P2）=4/（10-1）=0.45-------- 圖9）
計(jì)算Cv值：211 SPLt=0 dB（6B Sch﹒40 ------------ 表2）
∴SPL=59+23-6+3.5+0=79.5 dB．A
［調(diào)節(jié)閥其他技術(shù)參數(shù)］
閥型式：HCB 壓力平衡籠式調(diào)節(jié)閥 b）HTS的場(chǎng)合
閥口徑：6B X 6B SPLv = 7.5dB（△P/（P1-P2）=0.45 ---- 圖10）
閥特性：等百分比
出口側(cè)配管：6B Sch.40 ∴SPL=59+23-6+7.5+0=83.5 dB．A
（氣蝕系數(shù)）
圖9 調(diào)節(jié)閥氣蝕系數(shù)的噪音修正值（HCB、HPC、VDC場(chǎng)合）
| |
| |  （氣蝕系數(shù)） |
圖10 調(diào)節(jié)閥氣蝕系數(shù)的噪音修正值（HLS、HTS、HPS、VST場(chǎng)合）
表2 出口配管的噪音衰減（dB）
| 管道尺寸 | 出口配管壁厚號(hào) |
| （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 |
