[发明专利]一种用于阀门的变阻尼减振降噪装置

说明书

一种用于阀门的变阻尼减振降噪装置，属于振动控制领域。该组合变阻尼减振降噪装置包括振动传递夹，磁流变液阻尼器，振动采集分析与控制系统；该装置通过安装于阀杆上的振动传递夹把振动传递磁流变液阻尼器，带动动剪切片在磁流变液中做剪切运动，产生阻尼力消耗阀门的振动能量；振动采集分析与控制系统实时监测阀门振动参数的变化，并根据振动参数，结合阀门尺寸、类型和阻尼器结构参数调节阻尼器的阻尼力大小，从而实现阀门系统振动的闭环主动控制。本发明的组合变阻尼减振装置能有效降低不同种类阀门，不同诱因下产生的振动，实现阀门在变工况、变开度下的振动与噪声控制。

技术领域

本发明是一种运用于阀门的变阻尼减振降噪装置，主要用于控制管线系统中的各种阀门的振动和噪声，包括球阀、闸阀、蝶阀、截止阀和控制阀等，属于振动控制技术领域。

技术背景

近年来，随着石油化工、冶金、电力、船舶、航空航天等产业的迅速发展，大型化及一体化已成为其发展的趋势，使得压力管道系统的安全稳定越来越成为人们关注的重点。压力管道系统内输送的介质往往具有易燃、易爆、有毒、高温、高压等较大危险性，一旦稍有不慎，就可能致使压力管道发生泄漏、爆炸、燃烧、中毒、环境污染等重大事故。阀门(Valve)，是控制流体介质的流量、流向、压力、温度等的机械装置，是管道系统中的基本部件。当阀门受到外界干扰时(入口、出口压力突变，管路温度、流量变化，甚至气液两相流)，将会引起阀门振动，产生剧烈的噪声，甚至破坏阀门结构，严重危害设备和管道系统的安全稳定运行。因此，必须采取有效的措施来控制阀门振动和噪声。

阀门的振动噪声主要来源于两个方面：流体输送机械(压缩机、泵等)产生振动并由联接管道传递致使阀门振动并产生噪声；流体通过阀门时诱发的振动和噪声。其中流体噪声又可以分为：①阀体内压力变化和流体冲击阀门某些部件使之或与它相连的配管产生振动，甚至共振而伴有噪声，即为机械性振动噪声；②流体通过阀门时节流，沿阀芯产生环状射流与壁面分离，其分离边界层非常不稳定，产生漩涡，引起了腔内共振产生噪声，即为涡旋噪声；③流体通过阀门后以极高速和下游低速流体产生湍流混合，使流体稳定状态受到破坏发生巨大扰动，产生强大的喷注噪声，甚至流体通过阀门节流后其阀后压力低于流体气化压力，使湍流体急骤气化而形成气穴，气穴在形成与爆破时产生强烈振动噪声，即水力噪声。研究表明，阀门压力脉动强度较大的频率呈现出连续宽频特性，相应的发生部位集中在阀座缩口喉部、阀座上表面附近和阀芯下部表面。阀门启闭过程和流量变化条件下，流体的作用力为瞬态液动力，较阀门正常工作时的流场更复杂，更不稳定，很容易加剧阀门的振动，从而产生更大的噪声。因此，有必要采用合适的技术手段来降低阀门的振动与噪声，特别是在变流量、变压力和阀门启闭工况时。