NORGREN電磁閥震動的原因及處理

    NORGREN電磁閥震動的原因及處理
    NORGREN電磁閥的振動一般分為兩種狀態(tài),一個是的整體振動,即整個在管道或基座上頻繁顫動.另一個是調(diào)節(jié)閥閥芯的振動,這從閥桿上下頻繁的移動可看出,以下就這兩種振動原因及其處理措施分析如下
    1,調(diào)節(jié)閥整體振動
    整個NORGREN電磁閥在管道上振動原因大致如下:管道或基座劇烈振動,易引起整個調(diào)節(jié)閥振動;此外還與頻率有關(guān),即當外部的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相或接近時受迫振動的能量達到大值、產(chǎn)生共振.這兩種因素有時相互影響,會使振動愈振愈烈,使管道跳動,附件或元件松動,并發(fā)出噠噠的響聲,嚴重的還會造成閥桿斷裂,閥座脫落,致使系統(tǒng)無法工作.基于這種情況,應(yīng)對引起振動的各管道和基座進行加固,這也有助于消除外來頻率的干擾.
    2,NORGREN電磁閥閥芯振動有時被測介質(zhì)的流速急劇增加,使調(diào)節(jié)閥前后差壓急劇變化,當過閥的剛度時,閥的穩(wěn)定性就變差,這也會引起整個調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生嚴重振蕩.但這種振蕩不一定就是閥的開度小造成的.這種振動一般伴有刺耳的尖叫聲.調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性差,一旦有內(nèi)部或外部不平衡力的干擾且過了調(diào)節(jié)閥的剛度時,且調(diào)節(jié)閥自己又不具備消除這種干擾的能力,便產(chǎn)生了振蕩.此時需要增大調(diào)節(jié)閥的剛度,如將20~100KPa的彈簧,或增加其工作的穩(wěn)定性,是有一定處的.
    NORGREN電磁閥安裝位置應(yīng)遠離振動源,如不可避免,應(yīng)采取預(yù)防措施. 這種整個調(diào)節(jié)閥振動,在還未達到共振的情況下,調(diào)節(jié)閥基本上還是能隨外給定信號而進行調(diào)節(jié)的.因為外給定信號對閥芯的相對位移,并不因整個調(diào)節(jié)閥的振動而改變或改變很小,其原因在于它們是一個整體. 調(diào)節(jié)閥兩端的截止閥猛開或猛關(guān),會使急劇流動的波測介質(zhì)產(chǎn)生的反射沖波,反射波沖擊調(diào)節(jié)閥芯.當這個力大于膜片對閥芯向下的壓力時,會使閥芯上移,產(chǎn)生振動,尤其是在小信號情況下,由于預(yù)緊力較小,更易使閥芯產(chǎn)生顫動. 調(diào)節(jié)閥開度太小,使調(diào)節(jié)閥前后差壓太大,使在節(jié)流口處流速增大,壓力迅速減小.若此時壓力下降到液體在該溫度下的飽和蒸氣壓時,可使液體產(chǎn)生氣化,形成閃蒸,生成氣泡、氣泡破裂時形成的壓力和沖擊波,產(chǎn)生氣錘,這個壓力一般可達幾十兆帕.氣錘沖擊閥芯,使閥芯形成蜂窩壯麻面并使閥芯振動. 一般閥芯振動原因大致如下:調(diào)節(jié)器輸出信號不穩(wěn)定.快速的忽高忽低的變化,此時如閥門定位器靈敏度太高,則調(diào)節(jié)器輸出微小的變化或飄移,就會立即轉(zhuǎn)換成定位器輸出信號很大.致使閥振蕩.
    NORGREN電磁閥的磨擦力太小,如調(diào)節(jié)閥的填料裝得太少,或壓蓋沒擰緊,外界輸入信號有微小的變化或飄移,會立即傳遞給閥芯,使閥芯振動,并發(fā)出咯咯的響聲.相反,如調(diào)節(jié)閥的磨擦力太大,如填料裝得太多,壓蓋又擰得太緊,或填料函老化,干涸,則在小信號時動作不了,信號大時一經(jīng)動作又產(chǎn)生又產(chǎn)生過頭的現(xiàn)象,會使調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生遲滯性振蕩,振動曲線呈方形波.遇到這種情況,應(yīng)當減小調(diào)節(jié)閥相應(yīng)部分的阻尼來解決,如更換填料.氣源波動使定位器輸出波動,或定位器活動部分銹蝕,不靈活,使輸入和輸出信號不對應(yīng),產(chǎn)生跳.此時應(yīng)開啟氣源減壓閥的清洗定位器,并向活動部分涂上潤滑油,以消除磨擦力. 由于調(diào)節(jié)閥本身的不平衡力作用的結(jié)果,使調(diào)節(jié)閥芯經(jīng)常產(chǎn)生振蕩.零點彈簧頂緊力太小,抵抗外界干擾的能力就小,在外界信號小的情況下,易使閥芯產(chǎn)生振動. 綜上所述,根據(jù)實踐經(jīng)驗筆者診斷,在一般情況下,閥芯的振蕩對被測介質(zhì)的影響總是大于整個調(diào)節(jié)閥振動對被測介質(zhì)影響的,并且閥芯振蕩原因及預(yù)防措施總要比整個調(diào)節(jié)閥振蕩原因及預(yù)防措施復(fù)雜.實踐中又可以看出,這兩種振動的原因也不可能分得那么清,有時也是混雜交織在一起的
    NORGREN電磁閥的振動與噪聲根據(jù)其誘發(fā)因素不同,大致可分為機械振動、氣蝕振動和流體動力學(xué)振動原因.
    1 NORGREN電磁閥機械振動根據(jù)其表現(xiàn)形式可以分為兩種狀態(tài).一種狀態(tài)是調(diào)節(jié)閥的整體振動,即整個調(diào)節(jié)閥在管道或基座上頻繁顫動,其原因是由于管道或基座劇烈振動,引起整個調(diào)節(jié)閥振動.此外還與頻率有關(guān),即當外部的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相或接近時受迫振動的能量達到大值、產(chǎn)生共振.另一種狀態(tài)是調(diào)節(jié)閥閥瓣的振動,其原因主要是由于介質(zhì)流速的急劇增加,使調(diào)節(jié)閥前后差壓急劇變化,引起整個調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生嚴重振蕩.
    氣蝕振動大多發(fā)生在液態(tài)介質(zhì)的調(diào)節(jié)閥內(nèi).氣蝕產(chǎn)生的根本原因在于調(diào)節(jié)閥內(nèi)流體縮流加速和靜壓下降引起液體汽化.調(diào)節(jié)閥開度越小,其前后的壓差越大,流體加速并產(chǎn)生氣蝕的可能性就越大,與之對應(yīng)的阻塞流壓降也就越小.
    3 流體動力學(xué)振動
    介質(zhì)在閥內(nèi)的節(jié)流過程也是其受摩擦、受阻力和擾動的過程.湍流體通過不良繞流體的調(diào)節(jié)閥時形成旋渦,旋渦會隨著流體的繼續(xù)流動的尾流而脫落.這種旋渦脫落頻率的形成及影響因素十分復(fù)雜,并有很大的隨機性,定量計算十分困難,而客觀卻存在一個主導(dǎo)脫落頻率.當這一主導(dǎo)脫落頻率(亦包括高諧波)在與調(diào)節(jié)閥及其附屬裝置的結(jié)構(gòu)頻率接近或一致時,發(fā)生了共振,調(diào)節(jié)閥就產(chǎn)生了振動,并伴隨著噪聲.振動的強弱隨主導(dǎo)脫落頻率的強弱和高諧波波動方向一致性的程度而定.
    NORGREN電磁閥震動的處理
    1、增加剛度
    NORGREN電磁閥對振蕩和輕微振動,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)行機構(gòu)辦法都是可行的.
    2、增加阻尼
    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,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
    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0.4~1mm,這對產(chǎn)生機械振動是有幫助.因此,在發(fā)生輕微的機械振動時,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
    因NORGREN電磁閥的所謂振源發(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,將閥芯曲面車掉0.5mm后,共振嘯叫聲消失.