調(diào)節(jié)閥噪音大、穩(wěn)定性差的各種解決方法 發(fā)布時間:17-07-02 |
調(diào)節(jié)閥噪音大、穩(wěn)定性差的各種解決方法 在工業(yè)自動化儀表中,調(diào)節(jié)閥算是笨重的了,加之結(jié)構(gòu)簡單,往往不被人們重視。但是,它在工藝管道上,工作條件復(fù)雜,一旦出現(xiàn)問題,大家又忙手忙腳。因其笨重,問題難找準(zhǔn),常常費(fèi)力不討好,還涉及系統(tǒng)投運(yùn)、系統(tǒng)完全、調(diào)節(jié)品質(zhì)、環(huán)境污染等。 調(diào)節(jié)閥噪音大的解決方法(8種方法) 1)消除共振噪音法 只有調(diào)節(jié)閥共振時,才有能量疊加而產(chǎn)生100多分貝的強(qiáng)烈噪音。有的表現(xiàn)為振動強(qiáng)烈,噪音不大,有的振動弱,而噪音卻非常大;有的振動和噪音都較大。這種噪音產(chǎn)生一種單音調(diào)的聲音,其頻率一般為3000~7000赫茲。顯然,消除共振,噪音自然隨之消失。方法和例子見以上4.5中的4)、5)、6)。 2)消除汽蝕噪音法 汽蝕是主要的流體動力噪音源。空化時,汽泡破裂產(chǎn)生高速沖擊,使其局部產(chǎn)生強(qiáng)烈湍流,產(chǎn)生汽蝕噪音。這種噪音具有較寬的頻率范圍,產(chǎn)生格格聲,與流體中含有砂石發(fā)出的聲音相似。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法。 3)使用厚壁管線法 采用厚壁管是聲路處理辦法之一。使用薄壁可使噪音增加5分貝,采用厚壁管可使噪音降低0~20分貝。同一管徑壁越厚,同一壁厚管徑越大,降低噪音效果越好。如DN200管道,其壁厚分別為6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm時,可降低噪音分別為-3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5分貝。當(dāng)然,壁越厚所付出的成本就越高。 4)采用吸音材料法 這也是一種較常見、最有效的聲路處理辦法。可用吸音材料包住噪音源和閥后管線。必須指出,因噪音會經(jīng)由流體流動而長距離傳播,故吸音材料包到哪里,采用厚壁管至哪里,消除噪音的有效性就終止到哪里。這種辦法適用于噪音不很高、管線不很長的情況,因為這是一種較費(fèi)錢的辦法。 5)串聯(lián)消音器法 本法適用于作為空氣動力噪音的消音,它能夠有效地消除流體內(nèi)部的噪音和抑制傳送到固體邊界層的噪音級。對質(zhì)量流量高或閥前后壓降比高的地方,本法最有效而又經(jīng)濟(jì)。使用吸收型串聯(lián)消音器可以大幅度降低噪音。但是,從經(jīng)濟(jì)上考慮,一般限于衰減到約25分貝。 6)隔音箱法 使用隔音箱、房子和建筑物,把噪音源隔離在里面,使外部環(huán)境的噪音減小到人們可以接受的范圍內(nèi)。 7)串聯(lián)節(jié)流法 在調(diào)節(jié)閥的壓力比高(△P/P1≥0.8)的場合,采用串聯(lián)節(jié)流法,就是把總的壓降分散在調(diào)節(jié)閥和閥后的固定節(jié)流元件上。如用擴(kuò)散器、多孔限流板,這是減少噪音辦法中最有效的。為了得到最佳的擴(kuò)散器效率,必須根據(jù)每件的安裝情況來設(shè)計擴(kuò)散器(實體的形狀、尺寸),使閥門產(chǎn)生的噪音級和擴(kuò)散器產(chǎn)生的噪音級相同。 8)選用低噪音閥 低噪音閥根據(jù)流體通過閥芯、閥座的曲折流路(多孔道、多槽道)的逐步減速,以避免在流路里的任意一點(diǎn)產(chǎn)生超音速。有多種形式,多種結(jié)構(gòu)的低噪音閥(有為專門系統(tǒng)設(shè)計的)供使用時選用。當(dāng)噪音不是很大時,選用低噪音套筒閥,可降低噪音10~20分貝,這是最經(jīng)濟(jì)的低噪音閥。 調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定性較差時的解決辦法(11種方法) 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)對稱擰螺栓,采用薄墊圈密封方法 在“O”形圈密封的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)中,采用有較大變形的厚墊片(如纏繞片)時,若壓緊不對稱,受力不對稱,易使密封破損、傾斜并產(chǎn)生變形,嚴(yán)重影響密封性能。因此,在對這類閥維修、組裝中,必須對稱地擰緊壓緊螺栓(注意不能一次擰緊)。厚密封墊如能改成薄的密封墊就更好,這樣易于減小傾斜度,保證密封。 7)增大密封面寬度,制止平板閥芯關(guān)閉時跳動并減少其泄漏量的方法 平板型閥芯(如兩位型閥、套筒閥的閥塞),在閥座內(nèi)無引導(dǎo)和導(dǎo)向曲面,由于閥在工作的時候,閥芯受到側(cè)向力,從流進(jìn)方靠向流出方,閥芯配合間隙越大,這種單邊現(xiàn)象越嚴(yán)重,加之變形,不同心,或閥芯密封面倒角?。ㄒ话銥?0°倒角來引導(dǎo)),因而接近關(guān)閉時,產(chǎn)生閥芯密封面倒角端面置于閥座密封面上,造成關(guān)閉時閥芯跳動,甚至根本關(guān)不到位的情況,使閥泄漏量大大增加。最簡單、最有效的解決方法,就是增大閥芯密封面尺寸,使閥芯端面的最小直徑比閥座直徑小1~5mm,有足夠的引導(dǎo)作用,以保證閥芯導(dǎo)進(jìn)閥座,保持良好的密封面接觸。 8)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。 9)克服流體破壞法 最典型的閥是雙座閥,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。 10)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。 11)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)生永久變形或被閥板擠壞、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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