閥內件產生的閥門嗓音是由于下述原因之一所造成的：
(1)機械振動；
(2)固有頻率振動；
(3)節流不穩定性；
(4)流動介質——液體的氣蝕或氣體流動的空氣動力學影響；
(5)在閥門關閉件上的水錘沖擊。
機械振動可以用下述方法降低：
(1)保持緊密的徑向間隙；
(2)采用重型導向來分散沖擊荷載及減弱振動；
(3)選用耐熱及減少磨損的材料，防止間隙擴大；
(4)在套筒閥的重型閥芯導向上，采用一個彈性材料的阻尼環，這也可以當作壓力平衡式套筒結構的密封。
固有頻率振動可以用下列方法消除：
(1)采用整體鑄造的閥芯和零件來破壞其對稱性，而不采用圓柱形薄壁筒焊在桿上；
(2)把圓柱形薄壁窗口型閥芯更換為柱塞式閥芯，或者反過來也是一樣；
(3)改變流向；
(4)改變閥桿直徑；
(5)采用單座閥帶重型閥芯導向(沒有導向桿)，因為較大的閥芯剛性對振動不太敏感。
節流不穩定性是組合件垂直振蕩的運動，包括閥芯、閥桿及活動的執行機構部件，單座和雙座無壓力平衡的閥門均不穩定，當其節流到高壓降低行程時，如在“流體動力影響”部分所作的說明，由流體碰撞在閥芯上而產生巨大的向上和向下推力，迅速地改變它們的方向和(或)幅值。這種影響可能由帶閥門定位器的執行機構所放大，其組合的頻率特性可能失去要求的控制作用。于是，引起了在流動介質中的壓力波動，產生一個隆隆的噪聲，頻率大約在30赫左右。振動取決于閥芯-閥桿-執行機構等可動零件的質量有關的質量-彈簧比率。閥座、閥芯及閥桿由于振動、泄漏或閥桿斷裂而損壞。另外，閥桿填料的磨損率也會增加了。
節流不穩定性可以通過下述方法降低：
(1)使用剛性執行機構(高的彈簧范圍)；
(2)安裝一個脈沖阻尼器，也有使用“液壓緩沖器”安裝在執行機構的推桿上；
(3)設計一個壓力平衡式套筒以減小不平衡力的由幅值，從而改善了穩定性；
(4)維持快速的頻率響應，用于調節器-閥門定位器-執行機構的組合。
流動介質的噪音包括：
(1)氣蝕噪音，在高壓降下通過閥座與閥芯的環形間隙所形成的氣泡破裂后由沖擊而產生的噪音；及
(2)空氣動力學噪音，由于高壓氣體進出閥門的流通口而引起的，是巨大的噪音?？諝鈩恿W噪音也可能由于壓力恢復，隨之在下游通道中的流速降低而產生的聲音沖擊波。
空氣動力學噪音如圖33、34及35中所說明，可以用下述的辦法來使其降低；
(1)所采用的閥內件具有許多小的高速流通口，它在較高的頻率下運行，也就是說，通過閥體的內壁而加速衰減。
(2)所使用的閥內件具有銳邊并改變流動的形狀，這將減小氣體的流速及旋渦的大小。流線型流動具有相反的效果，因為它允許聲音的進一步等熵膨脹或超聲噴射流，在壓力恢復的時候產生更大的沖擊波。
(3)采用軸向套接式閥門，帶可膨脹的彈性材料做成的閥桿和閥芯，而不采用標準的直通閥，因為這種閥門的閥芯套管具有衰減的作用。
(4)可采用對于標準閥內件隔音層處理。
水錘噪音及沖擊是由于閥門的突然關閉、使運動的液體停住以及液體和管線中的沖擊波反射而引起的，其強度與密度、速度及流動流體的減速的速率成比例地變化。在嚴重的情況下，法蘭可能松動，造成臨時的泄漏或墊片滲漏，管架可能撕裂松動；或使鑄鐵管破裂。線性和等百分比特性的閥芯在正常的調節器關閉速度下一般不會發生問題，然而，雙位控制的快速動作調節器可能會引起一些麻煩?？扉_閥芯可能在關閉之前的最后行程的10-15%需要調節特性，特別在高壓降的情況下。高的流速時。液壓緩沖器安裝在執行機構的推桿上，可以設計成恰好在切斷之前減慢閥門的關閉速度，此外，脈沖阻尼器應當安裝在管線系統中(將要求協調氣體的充氣壓力與系統的特性相匹配)。
(a)在套筒上采用多個高速的小孔以降低噪音
(b)帶槽的套筒提供多個孔，以增加頻率及實現10-15分貝的衰減
(c)多重V型口閥芯，形成口閥芯、形成許多小孔(衰減12分貝)，用于氣體壓力調節，低噪音閥內件、流路的急轉彎產生多速度頭損耗，衰減空氣動力學噪音及減少氣蝕。氣體流動是徑向地向外，以給出一個恒速流的膨脹區。
(d)雙多孔低噪音套筒式閥內件、雙重膨脹套筒顯著地降低噪音，同時提高空氣動力學噪音的頻率，由重型閥體壁使噪音更多地衰減。外層的流通面積比內層的大，以便維持膨脹氣體的低流速
低空氣動力學噪音的閥內件結構
低空氣動力學噪音的閥內件結構
圖33 低空氣動力學噪音的閥內件結構
圖34 在恒定流速下減小壓力以降低噪音
在(c)中，在每塊閥盤的交錯流路中，流體經過多次直角轉彎，使速度頭大量損失掉，這就把基本的速度方程式從V=√2gh改變成V=√2gh/N，式中N表示在每個流路中一系列轉彎的次數。經過考驗的閥盤，在其表面上蝕刻出多流路通道，按預定的數量環繞著閥芯而層疊。流路的數量是隨著閥芯行程的增加而打打開，提供介質流動。在高壓降中使用時大大地減少了噪音和磨損。這種結構也同樣適用于防止流體的氣蝕。“V”是一個選定的平穩的出口流速，低于聲速，通常最大為100米/秒。
“h”是通過閥門的壓差，“N”決定所需的90°轉彎的次數及整個閥盤的直徑。在每塊閥盤中的孔數是相同的，固有的流量特性為線性。等百分比，流量特性可以從接連的每塊閥盤上增加開孔的數量而獲得，當閥芯打開時，流體從這些孔中流過。有些結構在閥盤疊層的上面具有一個開口的套筒，以賦予最小的流動阻力，但壓降是隨著閥門的打開而減小，流速大大低于聲速。
圓錐形的閥芯使氣體沿著曲折的途徑膨脹，使流速增加很少，流通面積是逐漸增大，這就大大地降低了噪音。當壓降發生于通過一系列孔時，帶分子摩擦的絕熱流動出現接近于恒定的焓值。閥門打開心后，閥芯平衡部分壓力，但在關閉時，全部壓降負荷施加在閥座上。部分平衡作用于關閉閥門是為了安全和節流穩定。最大流速約為普通閥門的四分之一，所以閥內件的磨損不嚴重，盡管顆粒可能沖擊節流表面。
圖35 特殊的低噪音閥門結構
兩相(液體和氣體)的“汽團狀”流動在通過控制閥時將產生一些沖擊，但是由于在流體管線中的氣體緩沖作用，通常使它限于較小的沖擊。
銷售工程師 余夢潔
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