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調(diào)節(jié)閥振動的解決方法:
1)增加剛度法對振蕩和輕微振動,可增大剛度來消除或減弱,如選用大剛度的彈簧,改用活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)等辦法都是可行的。
2)增加阻尼法增加阻尼即增加對振動的摩擦,如套筒閥的閥塞可采用“O”形圈密封,采用具有較大摩擦力的石墨填料等,這對消 除或減弱輕微的振動還是有一定作用的。
3)增大導(dǎo)向尺寸,減小配合間隙法軸塞形閥一般導(dǎo)向尺寸都較小,所有閥配合間隙一般都較大,有0.4~lmm,這對產(chǎn)生機(jī)械振動是有幫助。因此,在發(fā)生輕微的機(jī)械振動時,可通過增大導(dǎo)向尺寸,減小配合間隙來削弱振動。
4)改變節(jié)流件形狀,消除共振法因調(diào)節(jié)閥的所謂振源發(fā)生在高速流動、壓力急劇變化的節(jié)流口,改變節(jié)流件的形狀即可改變振源頻率,在共振不強(qiáng)烈時比較容易解決。具體辦法是將在振動開度范圍內(nèi)閥芯曲面車削0.5~1.0mm。如某廠家屬區(qū)附近安裝了一臺自力式壓力調(diào)節(jié)閥,因共振產(chǎn)生嘯叫影響職工休息,我們將閥芯曲面車掉0.5mm后,共振嘯叫聲消失。
5)更換節(jié)流件消除共振法原理同4.5中的4),只不過是更換節(jié)流件。其方法有:①更換流量特性,對數(shù)改線性,線性改對數(shù);②更換閥芯形式。如將軸塞形改為“V”形槽閥芯,將雙座閥軸塞型改成套筒型;將開窗口的套筒改為打小孔的套筒等。如某氮肥廠一臺DN25雙座閥,閥桿與閥芯連接處經(jīng)常振斷,我們確認(rèn)為共振后,將直線特性閥芯改為對數(shù)性閥芯,問題得到解決。又如某航空學(xué)院實(shí)驗(yàn)室用一臺DN200套筒閥,閥塞產(chǎn)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)無法投用,將開窗口的套筒改為打小孔的套筒后,旋轉(zhuǎn)立即消失。
6)更換調(diào)節(jié)閥類型以消除共振 .不同結(jié)構(gòu)形式的調(diào)節(jié)閥,其固有頻率自然不同,更換調(diào)節(jié)閥類型是從根本上消除共振的zui有效的方法。一臺閥在使用中共振十分厲害———強(qiáng)烈地振動(嚴(yán)重時可將閥破壞),強(qiáng)烈地旋轉(zhuǎn)(甚至閥桿被振斷、扭斷),而且產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音(高達(dá)100多分貝)的閥,只要把它更換成一臺結(jié)構(gòu)差異較大的閥,立刻見效,強(qiáng)烈共振奇跡般地消失。如某維尼綸廠新擴(kuò)建工程選用一臺DN200套筒閥,上述三種現(xiàn)象都存在,DN300的管道隨之跳動,閥塞旋轉(zhuǎn),噪音100多分貝,共振開度20~70%,考慮共振開度大,改用一臺雙座閥后,共振消失,投運(yùn)正常。
7)減小汽蝕振動法對因空化汽泡破裂而產(chǎn)生的汽蝕振動,自然應(yīng)在減小空化上想辦法。①讓氣泡破裂產(chǎn)生的沖擊能量不作用在固體表面上,特別是閥芯上,而是讓液體吸收。套筒閥就具有這個特點(diǎn),因此可以將軸塞型閥芯改成套筒型。②采取減小空化的一切辦法,如增加節(jié)流阻力,增大縮流口壓力,分級或*減壓等。
8)避開振源波擊法外來振源波擊引起閥振動,這顯然是調(diào)節(jié)閥正常工作時所應(yīng)避開的,如果產(chǎn)生這種振動,應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施
調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定性較差時的解決辦法:
1)改變不平衡力作用方向法在穩(wěn)定性分析中,已知不平衡力作用同與閥關(guān)方向相同時,即對閥產(chǎn)生關(guān)閉趨勢時,閥穩(wěn)定性差。對閥工作在上述不平衡力條件下時,選用改變其作用方向的方法,通常是把流閉型改為流開型,一般來說都能方便地解決閥的穩(wěn)定性問題。
2)避免閥自身不穩(wěn)定區(qū)工作法有的閥受其自身結(jié)構(gòu)的限制,在某些開度上工作時穩(wěn)定性較差。①雙座閥,開度在10%以內(nèi),因上球處流開,下球處流閉,帶來不穩(wěn)定的問題;②不平衡力變化斜率產(chǎn)生交變的附近,其穩(wěn)定性較差。如蝶閥,交變點(diǎn)在70度左右;雙座閥在80~90%開度上。遇此類閥時,在不穩(wěn)定區(qū)工作必然穩(wěn)定性差,避免不穩(wěn)定區(qū)工作即可。
3)更換穩(wěn)定性好的閥穩(wěn)定性好的閥其不平衡力變化較小,導(dǎo)向好。常用的球型閥中,套筒閥就有這一大特點(diǎn)。當(dāng)單、雙座閥穩(wěn)定性較差時,更換成套筒閥穩(wěn)定性一定會得到提高。
4)增大彈簧剛度法執(zhí)行機(jī)構(gòu)抵抗負(fù)荷變化對行程影響的能力取決于彈簧剛度,剛度越大,對行程影響越小,閥穩(wěn)定性越好。增大彈簧剛度是提高閥穩(wěn)定性的常見的簡單方法,如將20~100KPa彈簧范圍的彈簧改成60~180KPa的大剛度彈簧,采用此法主要是帶了定位器的閥,否則,使用的閥要另配上定位器。
5)降低響應(yīng)速度法當(dāng)系統(tǒng)要求調(diào)節(jié)閥響應(yīng)或調(diào)節(jié)速度不應(yīng)太快時,閥的響應(yīng)和調(diào)節(jié)速度卻又較快,如流量需要微調(diào),而調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)變化卻又很大,或者系統(tǒng)本身已是快速響應(yīng)系統(tǒng)而調(diào)節(jié)閥卻又帶定位器來加快閥的動作,這都是不利的。這將會產(chǎn)生超調(diào),產(chǎn)生振動等。對此,應(yīng)降低響應(yīng)速度。辦法有:①將直線特性改為對數(shù)特性;②帶定位器的可改為轉(zhuǎn)換器、繼動器。
6)改變流向,解決促關(guān)問題,消除喘振法兩位型閥為提高切斷效果,通常作為流閉型使用。對液體介質(zhì),由于流閉型不平衡力的作用是將閥芯壓閉的,有促關(guān)作用,又稱抽吸作用,加快了閥芯動作速度,產(chǎn)生輕微水錘,引起系統(tǒng)喘振。對上述現(xiàn)象的解決辦法是只要把流向改為流開,喘振即可消除。類似這種因促關(guān)而影響到閥不能正常工作的問題,也可考慮采取這種辦法加以解決。
7)克服流體破壞法zui典型的閥是雙座閥,流體從中間進(jìn),閥芯垂直于進(jìn)口,流體繞過閥芯分成上下兩束流出。流體沖擊在閥芯上,使之靠向出口側(cè),引起摩擦,損傷閥芯與襯套的導(dǎo)向面,導(dǎo)致動作失常,高流量還可能使閥芯彎曲、沖蝕、嚴(yán)重時甚至斷裂。解決的方法:①提高導(dǎo)向部位材料硬度;②增大閥芯上下球中間尺寸,使之呈粗狀;③選用其它閥代用。如用套筒閥,流體從套筒四周流人,對閥塞的側(cè)向推力大大減小。
8)克服流體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力使閥芯轉(zhuǎn)動的方法對“V”形口的閥芯,因介質(zhì)流入的不對稱,作用在“V”形口上的閥芯切向力不一致,產(chǎn)生一個使之旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力。特別是對DN≥100的閥更強(qiáng)烈。由此,可能引起閥與執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿連接的脫開,無彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)可能引起膜片扭曲。解決的辦法有:①將閥芯反旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)一個角度,以平衡作用在閥芯上的切向力;②進(jìn)一步鎖住閥桿與推桿的連接,必要時,增加一塊防轉(zhuǎn)動的夾板;③將“V”形開口的閥芯更換成柱塞形閥芯;④采用或改為套筒式結(jié)構(gòu);⑤如系共振引起的轉(zhuǎn)動,消除共振即可解決問題。
9)調(diào)整蝶閥閥板摩擦力,克服開啟跳動法采用“O”形圈、密封環(huán)、襯里等軟密封的蝶閥,閥關(guān)閉時,由于軟密封件的變形,使閥板關(guān)閉到位并包住閥板,能達(dá)到十分理想的切斷效果。但閥要打開時,執(zhí)行機(jī)構(gòu)要打開閥板的力不斷增加,當(dāng)增加到軟密封件對閥板的摩擦力相等時,閥板啟動。一旦啟動,此摩擦力就急劇減小。為達(dá)到力的平衡,閥板猛烈打開,這個力同相應(yīng)開度的介質(zhì)作用的不平衡力矩與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的打開力矩平衡時,閥停止在這一開度上。這個猛烈而突然起跳打開的開度可高達(dá)30~50%,這將產(chǎn)生一系列問題。同時,關(guān)閉時因軟密封件要產(chǎn)生較大的變化,易產(chǎn)生*變形或被閥板擠壞、拉傷等情況,影響壽命。解決辦法是調(diào)整軟密封件對閥板啟動的摩擦力,這既能保證達(dá)到所需切斷的要求,又能使閥較正常地啟動。具體辦法有:①調(diào)整過盈量;②通過限位或調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)預(yù)緊力、輸出力的辦法,減少閥板關(guān)閉過度給開啟帶來的困難。
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