美国程氏流体系统公司中国代理处张明明
在现场应用中管道的振动和噪音问题一直是用户和生产商的一块心病，对此设备生产商也投入了大量的精力和物力，来克服这些问题，但效果都不是很好。新设备到厂刚投入使用时，以上的问题并没有多大影响，振动和噪音对客户来说都可以接受，但随着机器运行时间的增长，其噪音也随着增大（噪音来源于振动），机器的故障率上升，机器的使用寿命因此而产生影响。
要避免设备故障率的上升，就要降低噪音和振动，而设备管道的连接直接会影响到机器噪音的传递，因此合理的管道安装是非常重要的；管道的振动对主机的影响也是最为直接且危害性极大的，会导致主机的效率降低、输送能力减少、损耗功率高，从而导致气阀、控制仪表的使用寿命大大缩短，管道与其附件连接部位容易发生松动和破裂，对装置安全、经济运行构成严重威胁；管路急剧转弯，T型管的分流，气流在转弯处对管路产生的冲击力都会引起管道振动和噪音，因此可以说管道的弯管效应的解决对排气管道能否顺畅至关重要。（为更形象说明下文会用“肘”来代替弯管）
一、管道“肘”部噪音和振动原理
1、当流体通过弯管时，流动方向的改变就会引发离心涡流和产热现象，同时造成流体内产生湍流，在流体以湍流流动时这种变化会产生噪声、振动、失稳，尤其是在弯管之后小于管道直径的10倍距离内安装弯管、仪表、阀等，此现象尤为明显。
2、高速、高压力流体对弯管直接冲撞的振动会产生噪音，甚至产生再生振动。
二、解决对“肘”部噪音、振动
1、在管道出口加消声器以降低从排气口泄出的噪声。
2、“肘”部尺寸调整，加大弯头半径，来增大“肘”部的流通直径，以降低流速，但会影响正常的安装空间和工作效率且耗能大。
3、流体工艺参数的调控，降低介质流速可以减缓或消除流体对“肘”部的冲撞，不过调整起来难度很大，切往往起不到好的  效果。
4、增加支架，有一定效果，但不利于长时间使用。
5、增加膨胀节，有利于缓解管道的回流振动。
三、CRV®起源
美国程氏流体系统公司程大酉博士，在研究火箭发动机“90度弯管效应”的基础上，发明了解决管道拐弯处涡流问题的CRV®.CRV®比传统方法更有效的解决管道拐弯处的冲蚀和腐蚀问题，大大减少了停机检修时间及更换“肘”部的次数，达到按期检修保证生产时间、大大节约能量消耗及人力，更便于安装使用，减小噪音、振动、蒸汽，有毒原料等泄漏现象消失，运行费用减少，利润相应提高。
四、CRV介绍
95%的泵体存在不同程度的空化现象。
95%的工业爆炸、火灾、气体泄漏都发生在被侵蚀的管道“肘”部和正在泄漏的泵或控制阀处。
95%的这些问题都被程氏流体系统公司的技术经验和专利产品解决掉，其中一项称为（ CRV® ）的发明专利能够抵消弯管效应。
四、CRV®原理
CRV®源于流体动力学设计，其结构使流体在进入弯管之前就产生涡旋，此涡旋可与在弯管产生的离心涡旋相抵消，使流动更均匀一致，这样管道拐角任何横截面的分流都形成平稳流，最终形成平稳剖面流出拐角，达到拐角处水流与直管道中的水流一样畅通。
五、CRV®结构
CRV®是由六个纵向叶片组成的装置，叶片焊接在一个圆管内部，圆管长度与自身的直径大致相等，叶片下游的一端经略微旋转，呈螺旋形。此装置可以通过焊接或法兰连接，安装在弯管上游。







 
该产品可以解决流体混乱和间断流问题，CRV®系统可以排除由“肘”部导致的扰流，而这些扰流现象将对泵、空压机、流量计及其它设备造成共振、空化、气蚀、喘振、噪音及由此类问题引起的流体泄漏、设备腐蚀等负影响。实践证明使用该产品的单位都实现了安全可靠正常运转、生产力得到提高，运行效率得到加强，电力消耗得到节约，维修费用大大减少；在实际应用中，很多疑难问题得到解决，最终达到理想使用目的。




六、CRV®流体实验效果




 

左手边是一个４英寸长的“肘”形弯，一个侧视图和一个俯视图．注入染料的水从左向右流动．我们能看见入口无序流动的水流经过“肘”部后，从出口流出时显得非常的紊乱．在右手边是一个在弯头处安装了CRV®的实验操作，我们可以看见侧视图和俯视图，值得我们注意的是微粒在流体中的轨迹都是在做螺旋运动。
（例如：一些微粒从外部运行到内部）如果我们追踪它们，它会显示它们都运行相同的距离．而且在角弯的内部均无分流现象，也没有任何紊乱。（有实验录像可提供）
七、计算机计算流体动力分析结果




 
 



 


图１显示水流经过拐弯的速度和速度轮廓。流体从左向右流动，你可以看到绿色区域混流上来进入角弯，红色区域是内部半径周围速度的增加，深蓝部分是一个翻转流动或消极流动区域，这是一个非常好的例子，说明为什么泵或流量表不能安装在离角弯近的地方，而且流体在角弯内有多严重的紊乱。

图２是一个相同的实验只是在头上加了一个ＣＲＶ®，很明显在内部半径周围有一个速度的增加，但从角弯流出的液体基本上完全发展成统一的速度轮廓是完全一致的。
八、CRV®通过“肘”（管道弯处）改善流体流动  CRV®安装效果前后对比







  
无CRV®                             有CRV®
“肘”处出现流体分离和湍流            CRV®消除流体转弯产生的湍流。
九、CRV给“肘“部带来的好处
1、加强工作环境安全健康。
2、延长弯道使用寿命，减少停机次数，增加运行可靠性。CRV®是最廉价的解决管道噪音和振动的方法，确保设施安全正常运转，增加利润率。
3、预防管道产生回流和产热，避免管道引起鼓风机振动动。
4、流体光滑的通过弯道，减少对管道壁的撞击
5、会使气流剖面变得平稳，流速均匀．这样鼓风机可以接近出　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　工作效率
十、案例
　　 
肘部噪音
　　由于肘部产生分离和扰乱能够引发很大的管道噪音和振动
　　解决办法:安装CRV®
　　优点
　  CRV®能够消除引起肘部噪音和振动的流体分离，并且流体以螺旋状的状态通过肘部，避免流体多弯管的撞击。
　肘部噪音检测
　波音公司所进行的肘部噪音检测：在300PSI的时候是安静的，可以通过0*0*0规格消声器来减少气压阻力。
在流体经过肘部的时候，测出在流体流经消音腔的结果。
肘部噪音检测结果：CRV的 安装减少了肘部噪音，在低频率下，噪音的减少达到8分贝，对于高达1000HZ的高度流体速率，噪音的减少保持在4-6分贝之间。
十一、根据贵公司鼓风机排气管道的具体情况及我们丰富的　　经验判断为贵公司提供以下解决方案
改造前问题：虽然工程设计时已采取了加消音器等噪声控制措施，但运行后风机排气管道系统噪声污染和振动频率仍然十分严重。远远高于周围相邻重催车间鼓风机噪声，对安全生产产生影响。
　1、问题：原始管道铺设图可以看出，鼓风机出口到第一个弯头的
距离最多只有3个管道直径距离，使从风机内排出的湍流不能有
足够的管道距离进行恢复到层流状态，所以会在第一个弯管出继
续产生更为严重的弯管效应，使气流在弯管处产生冲撞并且产生
涡流，气流对弯头外壁的冲撞会使管道产生冲撞的噪声和振动；
弯管处的涡流会在产生回流和产热，从而不但会使管道产生振动
和噪音，也会使风机产生振动和噪音，从而也会影响鼓风机“吐
垢纳新“的工作效率。
2、 问题：本身由900管线才能畅通排放的气流，经过弯管后突然变径为500管线，本身由于没有合适的空间使气流呈均匀一致的气流排放出去，却又突然缩小管道口径势必产生更为强烈的涡流、湍流，使气流对管道的冲刷振动和噪音加大。
3、 问题：第3、4、5、6弯管在过短的直管段间连续转弯，并且流速非常的大，所以会产生比1、2处弯管处振动和噪音更为严重的现象。
4、 由于1、2、3、4、5、6处弯管连续引起的振动和噪音势再加上口径的突然缩小使流速突然增快，必使整管道产生共振和再生噪音，所以会出现压缩机工作效率降低和排气管道严重的噪音和振动。
十二、排气管道改造后
1、 解决第一个弯管产生的振动、噪音、回流和产热：在第一个弯管前安装一个整流装置CRV ，达到气流通过弯管好比通过直管一样使气流顺畅、均匀一致的效果，避免影响鼓风机和管道由于此弯管效应而产生的振动、噪音和工作效率低下问题和由于弯管效应产生的气流不满管流动，影响改造管和新增付管的平均分流。（根据以上下图可以看出,没有安装CRV的管道“肘”部压力分布是不均匀的，容易造成弯管内外壁通气量不均匀，从而使管道内不能满流运输。而安装CRV的管道“肘”部压力分布是均匀的。所以能很好的避免产生流体分离，使气流通过弯头后以满管的形式运行。





 
没有CRV                    有CRV
2、 解决突然缩小管径影响排放：在第一个弯管后增加一条500MM直径的管线，使气流能顺畅的排出去。
3、 解决3、4、5、6处连续弯头的不利影响：在第三个弯管后直接将气体通入室外1000MM管径的管线，避免连续弯管的产生。
4、 解决附线的弯管效应：在附线的第二个玩管前安装整流装置CRV使流体顺畅的进入1000MM管线与原改造管线汇合，顺畅的流入消音器，降低了风速，可降低涡流噪声，也减少了“T”形口处气流对管壁的撞击，从而降低机械振动噪声。达到理想的节能、减少噪音和振动的效果。
5、 在排气管道最外的出口安装消音器，达到更好的效果。
达到效果：彻底解决安装空间问题、基本解决主要弯管引
　　　　　起的噪音和振动问题。使鼓风机接近设计要求，从而达到
　　　　　节能、增产、环保的效果。


使用该方案不仅可以解决流体混乱问题，还可以提高生产效率，降低消耗，减少维修费用。如果您的管道中有介质混乱的问题，程氏流体系统公司可以为您推荐合适的解决方法。如果您对以上产品应用有什么疑问，请按以下方式联系我们：

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