调节阀常见故障处理之四

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发布时间:2017年6月17日
    调节阀振动的解决方法
    1)增加刚度法对振荡和轻微振动,可增大刚度来消除或减弱,如选用大刚度的弹簧,改用活塞执行机构等办法都是可行的。
    2)增加阻尼法增加阻尼即增加对振动的摩擦,如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封,采用具有较大摩擦力的石墨填料等,这对消 除或减弱轻微的振动还是有一定作用的。
    3)增大导向尺寸,减小配合间隙法轴塞形阀一般导向尺寸都较小,所有阀配合间隙一般都较大,有0.4~lmm,这对产生机械振动是有帮助。因此,在发生轻微的机械振动时,可通过增大导向尺寸,减小配合间隙来削弱振动。
    4)改变节流件形状,消除共振法因调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口,改变节流件的形状即可改变振源频率,在共振不强烈时比较容易解决。具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5~1.0mm。如某厂家属区附近安装了一台自力式压力调节阀,因共振产生啸叫影响职工休息,我们将阀芯曲面车掉0.5mm后,共振啸叫声消失。
    5)更换节流件消除共振法原理同4.5中的4),只不过是更换节流件。其方法有:①更换流量特性,对数改线性,线性改对数;②更换阀芯形式。如将轴塞形改为“V”形槽阀芯,将双座阀轴塞型改成套筒型;将开窗口的套筒改为打小孔的套筒等。如某氮肥厂一台DN25双座阀,阀杆与阀芯连接处经常振断,我们确认为共振后,将直线特性阀芯改为对数性阀芯,问题得到解决。又如某航空学院实验室用一台DN200套筒阀,阀塞产生强烈旋转无法投用,将开窗口的套筒改为打小孔的套筒后,旋转立即消失。
    6)更换调节阀类型以消除共振 .不同结构形式的调节阀,其固有频率自然不同,更换调节阀类型是从根本上消除共振的最有效的方法。一台阀在使用中共振十分厉害———强烈地振动(严重时可将阀破坏),强烈地旋转(甚至阀杆被振断、扭断),而且产生强烈的噪音(高达100多分贝)的阀,只要把它更换成一台结构差异较大的阀,立刻见效,强烈共振奇迹般地消失。如某维尼纶厂新扩建工程选用一台DN200套筒阀,上述三种现象都存在,DN300的管道随之跳动,阀塞旋转,噪音100多分贝,共振开度20~70%,考虑共振开度大,改用一台双座阀后,共振消失,投运正常。
    7)减小汽蚀振动法对因空化汽泡破裂而产生的汽蚀振动,自然应在减小空化上想办法。①让气泡破裂产生的冲击能量不作用在固体表面上,特别是阀芯上,而是让液体吸收。套筒阀就具有这个特点,因此可以将轴塞型阀芯改成套筒型。②采取减小空化的一切办法,如增加节流阻力,增大缩流口压力,分级或*减压等。
    8)避开振源波击法外来振源波击引起阀振动,这显然是调节阀正常工作时所应避开的,如果产生这种振动,应当采取相应的措施
    调节阀稳定性较差时的解决办法
    1)改变不平衡力作用方向法在稳定性分析中,已知不平衡力作用同与阀关方向相同时,即对阀产生关闭趋势时,阀稳定性差。对阀工作在上述不平衡力条件下时,选用改变其作用方向的方法,通常是把流闭型改为流开型,一般来说都能方便地解决阀的稳定性问题。
    2)避免阀自身不稳定区工作法有的阀受其自身结构的限制,在某些开度上工作时稳定性较差。①双座阀,开度在10%以内,因上球处流开,下球处流闭,带来不稳定的问题;②不平衡力变化斜率产生交变的附近,其稳定性较差。如蝶阀,交变点在70度左右;双座阀在80~90%开度上。遇此类阀时,在不稳定区工作必然稳定性差,避免不稳定区工作即可。
    3)更换稳定性好的阀稳定性好的阀其不平衡力变化较小,导向好。常用的球型阀中,套筒阀就有这一大特点。当单、双座阀稳定性较差时,更换成套筒阀稳定性一定会得到提高。
    4)增大弹簧刚度法执行机构抵抗负荷变化对行程影响的能力取决于弹簧刚度,刚度越大,对行程影响越小,阀稳定性越好。增大弹簧刚度是提高阀稳定性的常见的简单方法,如将20~100KPa弹簧范围的弹簧改成60~180KPa的大刚度弹簧,采用此法主要是带了定位器的阀,否则,使用的阀要另配上定位器。
    5)降低响应速度法当系统要求调节阀响应或调节速度不应太快时,阀的响应和调节速度却又较快,如流量需要微调,而调节阀的流量调节变化却又很大,或者系统本身已是快速响应系统而调节阀却又带定位器来加快阀的动作,这都是不利的。这将会产生超调,产生振动等。对此,应降低响应速度。办法有:①将直线特性改为对数特性;②带定位器的可改为转换器、继动器。
    6)改变流向,解决促关问题,消除喘振法两位型阀为提高切断效果,通常作为流闭型使用。对液体介质,由于流闭型不平衡力的作用是将阀芯压闭的,有促关作用,又称抽吸作用,加快了阀芯动作速度,产生轻微水锤,引起系统喘振。对上述现象的解决办法是只要把流向改为流开,喘振即可消除。类似这种因促关而影响到阀不能正常工作的问题,也可考虑采取这种办法加以解决。
    7)克服流体破坏法最典型的阀是双座阀,流体从中间进,阀芯垂直于进口,流体绕过阀芯分成上下两束流出。流体冲击在阀芯上,使之靠向出口侧,引起摩擦,损伤阀芯与衬套的导向面,导致动作失常,高流量还可能使阀芯弯曲、冲蚀、严重时甚至断裂。解决的方法:①提高导向部位材料硬度;②增大阀芯上下球中间尺寸,使之呈粗状;③选用其它阀代用。如用套筒阀,流体从套筒四周流人,对阀塞的侧向推力大大减小。
    8)克服流体产生的旋转力使阀芯转动的方法对“V”形口的阀芯,因介质流入的不对称,作用在“V”形口上的阀芯切向力不一致,产生一个使之旋转的旋转力。特别是对DN≥100的阀更强烈。由此,可能引起阀与执行机构推杆连接的脱开,无弹簧执行机构可能引起膜片扭曲。解决的办法有:①将阀芯反旋转方向转一个角度,以平衡作用在阀芯上的切向力;②进一步锁住阀杆与推杆的连接,必要时,增加一块防转动的夹板;③将“V”形开口的阀芯更换成柱塞形阀芯;④采用或改为套筒式结构;⑤如系共振引起的转动,消除共振即可解决问题。
    9)调整蝶阀阀板摩擦力,克服开启跳动法采用“O”形圈、密封环、衬里等软密封的蝶阀,阀关闭时,由于软密封件的变形,使阀板关闭到位并包住阀板,能达到十分理想的切断效果。但阀要打开时,执行机构要打开阀板的力不断增加,当增加到软密封件对阀板的摩擦力相等时,阀板启动。一旦启动,此摩擦力就急剧减小。为达到力的平衡,阀板猛烈打开,这个力同相应开度的介质作用的不平衡力矩与执行机构的打开力矩平衡时,阀停止在这一开度上。这个猛烈而突然起跳打开的开度可高达30~50%,这将产生一系列问题。同时,关闭时因软密封件要产生较大的变化,易产生永久变形或被阀板挤坏、拉伤等情况,影响寿命。解决办法是调整软密封件对阀板启动的摩擦力,这既能保证达到所需切断的要求,又能使阀较正常地启动。具体办法有:①调整过盈量;②通过限位或调整执行机构预紧力、输出力的办法,减少阀板关闭过度给开启带来的困难。