【阀门标准】GBT 17213.16-2005 工业过程控制阀 第8-4部分 噪声的考虑 液动流流经控制阀产生的噪声预测方法.pdf
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1、I C S;2 31 60 6 0.0 1中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B/T 1 7 2 1 3.1 6-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4工业过程控制阀第 8-4部分:噪声的考虑液动流流经控制阀产生的噪声 预测方法I n d u s t r i a l-p r o c e s s c o n t r o l v a l v e s-P a r t 8-4:N o i s e c o n s i d e r a t i o n s-P r e d i c t i o n o f n o i s e g e n e r a t e d b y
2、 h y d r o d y n a mi c f l o w(I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4,I DT)2 0 0 5-0 9-0 9 发布2 0 0 6-0 4-0 1 实施中 华 人民 共 和国 国家 质 量监督 检 验 检疫总 局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布GB/T 1 7 2 1 3.1 6-2 0 0 5/Y E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4目次前言 m1 范围 12 规范性引用文件 .13 定义 14 符号 15 计算基础 26 内 部声功率级L w 的 计算,.37空 间 传 播 噪 声 辐 射 48 应用范围
3、5参考文献 7GB/T 1 7 21 3.1 6-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4月 U胃 G B/T 1 7 2 1 3 工业过程控制阀 分为如下部分:控制阀术语和总则(e q v I E C 6 0 5 3 4-1:1 9 8 7)流通能力安装条件下流体流量的计算公式(I E C 6 0 5 3 4-2-1:1 9 9 8,I D T)流通能力试验程序(I E C 6 0 5 3 4-2-3:1 9 9 7,I D T)流通能力 固 有流量特性和可调比(I E C 6 0 5 3 4-2-4:1 9 8 9,I D T)尺寸两通球形直通控制阀法兰端面距
4、和两通球形角形控制阀法兰中心至法兰端面的间距 GE C 6 0 5 3 4-3-1:2 0 0 0,I DT)尺寸角行程控制阀(蝶阀除外)的端面距(I E C 6 0 5 3 4-3-2:2 0 0 1,I D T)尺寸 对焊式两通球形直通控制阀的端距(I E C 6 0 5 3 4-3-3:1 9 9 8,I D T)检验和例行试验(l E C 6 0 5 3 4-4:1 9 9 9,I D T)标志(e q v I E C 6 0 5 3 4-5:1 9 8 2)定位器与控制阀执行机构连接的安装细节定位器在直行程执行机构上的安装(GE C 6 0 5 3 4-6-1:1 9 9 7,I D
5、T)定位器与控制阀执行机构连接的安装细节定位器在角行程执行机构上的安装(I E C 6 0 5 3 4-6-2:2 0 0 0,I DT)控制阀数据单(e q v I E C 6 0 5 3 4-7:1 9 8 9)噪 声的考虑 实验室内测量空气动 力流流经 控制阀 产生的噪 声(e q v I E C 6 0 5 3 4-8-1:1 9 8 6)噪声的考虑 实验室内测量液动流流 经控制阀 产生的噪 声(I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1,I D T)噪声的考虑空气动力流流经控制阀产生的噪声预测方法(I E C 6 0 5 3 4-8-3:2 0 0 0,I D T)噪声的
6、考虑液动流流经控制阀产生的噪声预测方法(I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4,I D 丁)本部分为 G B/T 1 7 2 1 3 的第 1 6 部分。本部分等同采用 I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4 工业过程控制阀第 8-4部分:噪声的考虑液动流流经控制阀产生的噪声预测方法(英文版)。本部分等同翻译 I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4,为便于使用,本部分作了下列编辑性修改:a)I E C 6 0 5 3 4-8 的本节”一词改为“GB/T 1 7 2 1 3 的本部分,;b)用小数点“.”代替作为小数点的逗号“,”;c删除国际标准的
7、前言;d)用“G B/T 1 7 2 1 3.2(I E C 6 0 5 3 4-2-1:1 9 9 8,I D T)”代替已作废的“I E C 6 0 5 3 4-2:1 9 7 8 ;e)用符号 L w”代替7,1 中外部声功率级的“I.w.”,f)增加了附录 A中“参考文献”的序号。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第一分技术委员会归口 本部分由上海自动化仪表股份有限公司自动化仪表七厂负责起草。参加起草单位:_ L海工业自动化仪表研究所西派埃仪表成套有限公司、天津市自动化仪表四厂、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、重庆川仪十一厂有限公司、吴忠
8、仪表股份有限公司。本标准主要起草人:范萍、陈蒙南、李元涛、王群增、郑秋萍、冯晓升、王凌霄、王燕、高强GB/T 1 7 2 1 3.1 6-2 0 0 5/I EC 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4工业过程控制阀第 8-4 部分:噪声的考虑液动流流经控制阀产生的噪声 预 测方 法范围 G B/T 1 7 2 1 3的本部分可使工业过程装置的设计人员和操作人员能够确定特定场所中由于液体动力流流经控制阀产生的噪声。利用确定控制阀具体特性的系数以及统一的计算方法,就能够预测辐射到管道内的声功率以及由控制阀和管道系统辐射出在空气中传播的噪声。目前,控制阀的用户普遍要求了解管道外的声压级,特别是
9、控制阀下游 1 m处以及距管壁 1 m处的声压级,为此,本部分提供了一种确定此声压级数值的方法.本部分还提供了管道内部声功率级的计算方法。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过 G B/T 1 7 2 1 3的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件.其最新版本适用子本部分 G B/T 1 7 2 1 3.1-1 9 9 8 工业过程控制阀第 1 部分:控制阀术语和总则(e q v I E C 6 0 5 3 4-1:1 9
10、8 7)G B/T 1 7 2 1 3.2-2 0 0 5 工业过程控制阀 第2-1 部分:流通能力 安装条件下流体流量的 计算 公式(I E C 6 0 5 3 4-2-1:1 9 9 8,I D T)G B/T 1 7 2 1 3,9-2 0 0 5 工业过程控制阀第 2-3部分:流通能力试验程序(I E C 6 0 5 3 4-2-3:1 9 9 7,I DT)G B/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5 工业过程控制阀 第8-2 部分:噪声的考虑 实验室内测量液动流流 经控制阀产生的噪声(I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1,I D T)定义 G B/T 1
11、 7 2 1 3的本部分所指的阀即为GB/T 1 7 2 1 3.1 所定义的控制阀。G B/T 1 7 2 1 3其他各部分确定的术语和定义适用于G B/T 1 7 2 1 3的本部分。符号说明单位流盆系数(见注 1)流体中声速管壁上纵向波的声速流量系数(见注 1)m/s m/s1/(mi n P a/)cr勺么(U S g a l l o n/(m i n(p s i)下游管道的内径下游管道的外径频 率试峨了GB/T 1 7 2 1 3.1 6-2 0 0 5/I EC 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4表(续)符号说明单位几 F 厂 r 厂1 K 10 1,L e nLW MLw
12、五 w A rI-么 上 F 优 P。P,P 1 P么p 丁 1 T L LUlWm呱 工 J F工 F ZX F.山 宙 少 P P P倍频程中心频率(见表 1)环形频率液体临界压力比系数液体压力恢复系数流量系数(见注 1)管道参比长度=1管 道 长 度管道外的 A加权声压级,阶倍频带的A加权声功率级外部声功率级 未加权)管道外的 A加权声功率级内部声功率级(未加权)阀特定修正值质 量 流 量参比 声压一 2 X 1 0 入口温度下流体的绝对燕汽压力阀入口的绝对压力阀 出 口的 绝 对 压 力J-、下游之间的压差(p,-P a)人口绝对温度传播损失(未加权)管 壁 厚 度阀出口的流体速度IN
13、内流体功率损失参比 声功率=1 0”压差与人口绝对压力之比(,2 P/P,)压差t匕(A P/p,一p er)特 性 压 力 比H S 时 的特 性 压 力 比相 对 流 量 系 数液体声效系数(0 T0.7 5 H i)户.和了 下 流体的密度(比质量)管材的密度 比质量)H z H z 无 量 纲 无 量 纲 m/h n l md B(A)参见 P )d B(A)(参见W。)d B(参见Wo)d B(A)(参见W。)d B(参 见 W O d B k g/a Pa Pa Pa Pa Pa K d B n1 m/5 W W 无 量 纲 无 量 纲 无 量 纲 无 量 纲 无 量 纲 无 最
14、纲 k g/m k g/m 注 1:流量系数A-K 和 c.及其单位的说明见G B/T 1 7 2 1 3,1 0注2:1 0 P a=1 0 k P a=1 b a r.5计算基础 计算出的值为 5 0 0 H z-8 0 0 0 Hz 倍频带频率范围内的声功率级或从声功率级中推导出的声压级。在上述倍频带中,频率对控制阀噪声的影响相当明确,而频率高于或低于此范围。其影响对于防止噪声辐射而言并不显著。这是由于 A加权、低频率时管遒辐射降低,以及高频率时吸收增加所造成的。对阀和管道进行广泛测量的结果表明,只要了解了所有重要的极限量,就能相当精确地计算阀的预计声辐射。但要求根据 G B/T 1 7
15、 2 1 3.1 4 来确定噪声的特性值。GB/T 1 7 21 3.1 6-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 46 内部声功率级L w。的计算 图1以压差比二 F=A p/(P -P v)的函数显示了节流液体的典型声级曲线。在层流范围内(例如:在大粘度、小压差或流量系数值相当小的情况下)并不产生相关的声级。只有当“缩流断面”的下游形成紊流时,声级才会与流动功率成正比地增大。在压差比X F)X F:时,阀开始出现空化现象。由气泡的瞬时破裂过程引起的空化噪声叠加在紊流造成的流动噪声上。6,阀的特定数据 制造商应确定相对流量系数0=0.7 5时,下文提到的特性值F
16、-z F Z,r/F 和 L F,并在技术文件中加以说明。有偏差的数据应加标注,例如 二 Fz 旧 5 表示相对流量系数 0=0.5 时的特性值。6.1.1 压力恢复系数 几 根据G B/T 1 7 2 1 3.9 的 规定,在“阻塞流”条 件下测量流通能力可以 确定F:值。在无流动限制的流动条件下,F L 表示阀前、后压差与上游和“缩流断面”之间的压差之比的平方根6.1.2 特性压 力比 X Fz 阀的特定特性压力比X F:依据其与阀的负载的函 数关系,按G B/T 1 7 2 1 3.1 4 的规定加以 确定。特性压力比二;2 可确定采用声学方法检测到的空化时的压力比。6,1.3 声效系数
17、,1 F 声效系数/F 是声 功率与非空化流的流动功率之比,主 要由“缩流断面”处及“缩流断面 户,后的几何条件所决定,因此必须将其对结构和流通能力的相依性加以说明。对于典型的单级球形阀而言,目 前已知的最佳值为 l 0 6 e6.1.4 修正值 A L F(空化流)修正值 L;可确定所考虑数值计算的偏差:A L F=L w i.x m rs 一L w注:l am.二 二。按 A L F=0,从式(5)中确定计 算 值“,(1)与参比控制阀的任何不一致都可以用阀 A L;进行修正。A L,。的参比控制阀按下列条件加以确定:公称通径 范围:D N 5 0-D N 1 0 0;公称压力 范围:P
18、N 1 0-P N 4 0;单级;出、入口同轴的顶导向球形阀;柱塞形抛物面阀芯;全口径阀内件;流开;F,范围:。8-0.9;(P=0.7 5,参比 控制阀的参比 试验条件为5 0C-4 0 的水。修正值 L;必须用相对流量系数与压差比T;的函数来表示。6.2内部声功率级 计算内部声功率级时必须区分非空化流和空化流。6.2.1 非空化流 流动功率以下式计 算:W mm o p PF 亩 ,(2)GB/T 1 7 2 1 3.1 6-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4对于5 0 0 Hz-8 0 0 0 H:倍频带范围内的非空化流(x,-X F Z),可以用,从
19、式(5)中 确定内部辐射声功率级。式(5)由两部分组成,一部分与无空化的相同(取自式(4),另一部分表示空化的影响。后者代表图 1中对应于空化 流那一部分曲线 Lw.二1 2 0+l O l g rn+1 0 l 1z r n+l O l g A p一l 0 1 g p,+A LF+1 8 0(X F Z.m)0.0 6 2 5(XF)F l.(1 一X F),8 I g气-x n.a-x,(5)注:式(5)中的常数 1 8 0表示修正值。L F=。时(见 6.1.4)对参比控制阀进行多次测量的平均值.I O l g A L p 一项必须限定为:如果A p F;(p 一F F P,),则 p应
20、限于 p-F L(p,一F F p);在确定x;时,应使用实际 p.特性压力比x;应限于。.9 56.2.3 内部声功率级频谱 内部声功率的频谱分布取决于阀的结构、压力比、相对流量系数和 二 F Z 值。在5 0 0 Hz-8 0 0 0 Hz 倍频带范围内,实际应用中的频谱分布在整个噪声频谱范围内估计与工作条件无关,每个倍频程下降3 d B。相对平均频谱由下式算得:L.(f)二 L w j 一 l o l gf m5 0 0(6)式(6)的标准化频谱是根据用水对 D N 2 5-D NI 5 0 范围内的单座、单级球形阀进行试验后确定的。其他各种类型和尺寸的阀,其频谱和试验条件如有不同,制造
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