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簡(jiǎn)要描述:在儲(chǔ)存物料過程中,既要減少油品蒸發(fā)損耗,又要盡量避免與空氣接觸,防止氧化變質(zhì), 采用氮?dú)饷芊饽芷鸬接行У淖饔茫沟脙?chǔ)罐頂部的氣相空間達(dá)不到爆炸極限以保證安全。ZZYVP-16BZZVP-16K罐區(qū)安全氮封閥采用全不銹整體閥,抗腐蝕性更好,更適合外部環(huán)境較差的工況。無需外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)本身壓力變化而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié),使閥后壓力恒定該閥自動(dòng)控制調(diào)節(jié)恒定罐內(nèi)氮?dú)鈮毫Γ蛊湮锪喜慌c空氣接觸造成污染受損。
一、儲(chǔ)罐為什么需要用氮封系統(tǒng):
在儲(chǔ)存物料過程中,既要減少油品蒸發(fā)損耗,又要盡量避免與空氣接觸,防止氧化變質(zhì), 采用氮?dú)饷芊饽芷鸬接行У淖饔茫沟脙?chǔ)罐頂部的氣相空間達(dá)不到爆炸極限以保證安全。 為防止儲(chǔ)罐內(nèi)物料因與進(jìn)入的外界氣體(空氣)接觸而被污染變質(zhì)或與外界進(jìn)入的氣體 (空氣)發(fā)生化學(xué)和(或)生物反應(yīng),常需設(shè)置氣封系統(tǒng)。用氣封,氣使儲(chǔ)罐內(nèi)維持一定壓 力(正壓),防止儲(chǔ)罐內(nèi)物料與外界氣體接觸。
需設(shè)氮封的介質(zhì)如下所列:甲醇、醋酸乙烯、醋酸甲酯、對(duì)苯二甲酸、乙醛、苯、乙苯、 苯乙烯、烷基化液、脫氫混合物、二乙苯、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、粗二氯乙烷、精制二氯乙烷、 三苯基膦等。 甲醇、醋酸乙烯、醋酸甲酯、乙醛閃點(diǎn)低,當(dāng)其儲(chǔ)罐出料或氣溫下降時(shí)若不采取氮封,會(huì)由呼 吸閥吸入空氣而在儲(chǔ)罐上部空間形成爆炸性混合物。
二、如何正確選擇氮封閥門:
如何正確選擇氮封閥品牌是很多人購買的時(shí)候面臨的困境,特別是對(duì)于新手來說。今天在這里跟大家講講如何方便的選擇的方法。
首先講講氮封閥這個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn),因?yàn)槭且粋€(gè)工業(yè)產(chǎn)品,會(huì)涉及到幾個(gè)方面的問題。一個(gè)是產(chǎn)品的質(zhì)量要穩(wěn)定和可靠,比如密封性能要好,開關(guān)要靈活、穩(wěn)定。第二個(gè)是氮封閥是安裝在一個(gè)系統(tǒng)里面的,如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題,要判斷是氮封閥的問題,還是其他系統(tǒng)部件的問題。第三個(gè)是需要做快速的售后服務(wù),因?yàn)橥忾y出現(xiàn)問題就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng),所以需要迅速的解決問題是非常重要的一環(huán)。
根據(jù)上面對(duì)于氮封閥的要求,我們首先要選擇品質(zhì)質(zhì)量過硬的廠家的品牌,對(duì)產(chǎn)品的性能的穩(wěn)定性,質(zhì)量的可靠性要有一個(gè)很好的保證。第二個(gè)是需要向?qū)Φ忾y應(yīng)用比較熟悉的銷售人員購買,這個(gè)是很多人容易疏忽的,因?yàn)椋憧粗械氖撬鉀Q問題的能力。因?yàn)楹芏鄷r(shí)候系統(tǒng)出現(xiàn)問題,不是一個(gè)問題造成的,可能是其他問題造成,所以如果銷售人員對(duì)于系統(tǒng)比較熟悉,就會(huì)給你很好的解決問題的方法。這個(gè)是非常重要的。第三個(gè)是需要有良好的售后服務(wù)的,這個(gè)需要詳細(xì)的問清楚,廠家的服務(wù)體系和服務(wù)內(nèi)容,也包括服務(wù)需要的費(fèi)用等等。
最后,我們需要補(bǔ)充的是,可以向市場(chǎng)專業(yè)人士仔細(xì)哪個(gè)品牌比較符合您的要求,然后經(jīng)過不斷的嘗試,看看是否真的符合您的要求。
三、介紹:
ZZYVP-16BZZVP-16K罐區(qū)安全氮封閥無需外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)本身壓力變化而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié),使閥后壓力恒定,整機(jī)具有動(dòng)作靈敏、控制壓力波動(dòng)小、節(jié)約能源。
采用動(dòng)力源與信號(hào)點(diǎn)分開檢測(cè)的方法,外加可調(diào)節(jié)流裝置,使整臺(tái)閥門的調(diào)節(jié)精度大大提高,減壓比可達(dá)2000:1。廣泛應(yīng)用于各種氣體減壓穩(wěn)壓的自動(dòng)控制場(chǎng)合,特別適合作為氮封的供氮閥使用,具有持續(xù)供氮壓力波動(dòng)小、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)。
要正確使用調(diào)節(jié)閥,尤其是選擇調(diào)節(jié)閥,必須首先搞清楚調(diào)節(jié)閥的使用功能,做到放矢,方能選好所需的調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥功能:顧名思義,調(diào)節(jié)閥的首要功能就是調(diào)節(jié),其主要表現(xiàn)在五個(gè)方面:
(1)流量特性:流量特性是反映調(diào)節(jié)閥的開度與流量的變化關(guān)系,以適應(yīng)不同的系統(tǒng)特性要求,如對(duì)流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)速度快需對(duì)數(shù)特性;對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)速度慢,需直線流量特性。流量特性反應(yīng)了調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
(2)可調(diào)范圍R:可調(diào)范圍反映調(diào)節(jié)閥可控制的流量范圍,用R=Qmax;Qmin之比表示。R越大,計(jì)節(jié)流量的范圍越寬,性能指標(biāo)就越好。通常閥的R=30,好的閥,如V型球閥、全功能超經(jīng)型調(diào)節(jié)閥,R可達(dá)100-200。
(3)小開度工作性能:有些閥受到結(jié)構(gòu)的限制,小開度工作性能差,產(chǎn)生啟跳、振蕩,R變得很小,如雙座閥、襯膠蝶閥。好的閥小開度應(yīng)有微調(diào)功能,即可滿足很小流量的調(diào)節(jié)閥,且工作又要求十分平衡,這類閥如V型球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥。
(4)流量系數(shù)Kv:流量系數(shù)表示通過流量的能力,同口徑Kv值越大越好,特別球閥、蝶閥類,它們的Kv值是單座閥、雙座閥、套筒閥的2-3倍。
(5)調(diào)節(jié)速度:滿足系統(tǒng)對(duì)閥動(dòng)作的速度要求。
四、特點(diǎn):
1、該閥無需外加能源,能在無電無氣的場(chǎng)合工作,既方便又節(jié)約了能源。
2、大而靈敏的檢測(cè)膜片,保證了控制點(diǎn)的壓力精度。
3、整機(jī)采用無填料設(shè)計(jì),動(dòng)作迅速。
4、壓力設(shè)定點(diǎn)分段范圍細(xì)且相互交錯(cuò),選用方便。
5、壓力設(shè)定方便,運(yùn)行時(shí)可連續(xù)無干擾地進(jìn)行設(shè)定,免維護(hù)使用。
6、配取壓力管及接頭,安裝更加簡(jiǎn)捷、可靠。
7、信號(hào)檢測(cè)執(zhí)行器與動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)分開,使整臺(tái)調(diào)壓閥減壓力比可達(dá)2000:1。
8、增設(shè)可調(diào)節(jié)流裝置,調(diào)試簡(jiǎn)單方便。
9、閥內(nèi)件設(shè)計(jì)壓力補(bǔ)償裝置,*消除壓力波動(dòng)對(duì)設(shè)定精度的影響,調(diào)節(jié)更加穩(wěn)定。
五、主要零件常用材料
墊片:不銹鋼+柔性石墨
膜片:橡膠
彈簧:60Si2Mn
閥桿:1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46
導(dǎo)壓管:不銹鋼、銅
閥體、閥蓋:ZG230-450、ZG1Cr18Ni9、WCB、CF8、CF8M、CF3M、CF8+F46
閥芯、閥座:1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46
平衡波紋管:1Cr18Ni0Ti
六、閥門材質(zhì)選型:
氮封閥通常被人為是受其保護(hù)的壓力容器或壓力系統(tǒng)的一部分,在選擇氮封閥閥的材料時(shí),必須慎重考慮。特別是對(duì)于保壓和承壓部件,其材料的選擇必須符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。氮封閥的主要保壓或承壓部件是閥體,閥蓋以及連接閥體和閥蓋的螺栓也被認(rèn)為是安全閥保壓殼體的一部分,因此壓力容器規(guī)范對(duì)閥蓋和連接螺栓也有材料方面的要求。這些部件的故障可能導(dǎo)致壓力、高溫介質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)的泄露。
影響安全閥部件材料選擇的因素包括:壓力、溫度、腐蝕性介質(zhì)或環(huán)境、相關(guān)的應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)健部件的材料的選擇:閥門的某些部件對(duì)于閃的安全運(yùn)轉(zhuǎn)和功能來說尤其關(guān)鍵。這些部件可分為以下幾類:
保壓部件:保持進(jìn)口壓力(閥體)或出口壓力(閥蓋)的部件,包括閥體閥蓋連接螺栓。
長(zhǎng)期接液部件:與介質(zhì)長(zhǎng)期接觸的部件并保持閥的密封性。
導(dǎo)向部件:提供閥瓣到噴嘴的導(dǎo)向,并確保閥桿在任何時(shí)間都以上下運(yùn)動(dòng)。
彈簧:提供使閥閉合的作用力。
波紋管(僅限平衡式設(shè)計(jì)):提供背壓補(bǔ)償和/或奪導(dǎo)向部件和彈簧的防腐蝕保護(hù)功能。
七、整機(jī)工作原理:
ZZYVP-16BZZVP-16K罐區(qū)安全氮封閥是一種控制閥后壓力的調(diào)節(jié)閥,其初始位置的閥芯在開啟位置,當(dāng)指揮器執(zhí)行機(jī)器檢測(cè)到閥后壓力升高至設(shè)定值,自動(dòng)關(guān)閉指揮器,隨即主閥開度逐漸減小,直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的設(shè)定值。
八、規(guī)格用技術(shù)參數(shù):
主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一 表一
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | ||||||
閥座直徑(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
額定流量系數(shù)Kv | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
壓力調(diào)節(jié)范圍KPa | 0.1~0.5、0.4~5.0、4.0~12.0、 | ||||||||||||
公稱壓力PN(MPa) | 1.6 | ||||||||||||
被調(diào)介質(zhì)溫度(℃) | -5~+100 | ||||||||||||
流量特性 | 快開 | ||||||||||||
調(diào)節(jié)精度(%) | ≤±5 | ||||||||||||
執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效面積(cm2) | 100 | 200 | 280 | 400 | |||||||||
信號(hào)接口 | 內(nèi)螺紋M10×1.5 | M16X1.5 |
2、壓力調(diào)節(jié)范圍見表二 表二
壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa) | 指揮器膜室 有效面積(cm2) | 執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室 有效面積(cm2) | 使用閥門口徑(mm) |
0.1~0.5 | 1200 | 100 | 20~32 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 200 | 40~50 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 400 | 65~100 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 600 | 125~150 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 |
3、主要零件材料見表三 表三
零 件 名 稱 | 材 料 |
氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu),指揮器 | 組合件 |
閥體,閥蓋 | ZG230-450,ZG0Cr18Ni9Ti,ZG0Cr18Ni12Mo2Ti |
推桿,閥桿 | 2Cr13,1Cr18Ni9 |
閥座 | 1Cr18Ni9Ti |
閥芯(軟密封)/填料 | 聚四氟乙烯 |
膜片 | 橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物/四氟膜片/氟橡膠膜片 |
彈簧 | 1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn |
九、閥體強(qiáng)度和試驗(yàn):
試驗(yàn)前,必須將閥門腔體內(nèi)的油污、水漬、雜質(zhì)清理干凈,在閥體兩端及接座處安裝度壓板封堵,安裝加壓泵、壓力表、截止閥和排氣閥等。將自來水向閥體腔內(nèi)沖壓并保壓,壓力等級(jí)根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定,保壓時(shí)間10min。重點(diǎn)檢查閥體承壓面、焊縫處,若外泄漏和結(jié)構(gòu)損失,方可認(rèn)為合格。
1、單體密封試驗(yàn):
試驗(yàn)介質(zhì)為液體:試驗(yàn)前,全開閥門,將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈,*關(guān)閉閥門后,安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對(duì)閥充入自來水,水壓力等級(jí)根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定,保壓時(shí)間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4213-2008)的相關(guān)規(guī)定,可認(rèn)為合格。
試驗(yàn)介質(zhì)為氣體:試驗(yàn)前,全開閥門,將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈,*關(guān)閉閥門后,安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對(duì)閥充入溫度為5~10℃的清潔空氣,壓力等級(jí)根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定,保壓時(shí)間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4213-2008)的相關(guān)規(guī)定,可認(rèn)為合格。
2、動(dòng)作試驗(yàn):
空載動(dòng)作試驗(yàn):試驗(yàn)前,全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈,*關(guān)閉閥門;外接液壓驅(qū)動(dòng)閥門開關(guān)數(shù)次,若閥門在開啟過程能正常動(dòng)作,全行程時(shí)間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象,則認(rèn)為合格。
帶負(fù)載開啟試驗(yàn):試驗(yàn)前,全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈,*關(guān)閉閥門;閥體一端安裝試驗(yàn)盲板并安裝加壓力泵、壓力表、截止閥等。對(duì)密封腔內(nèi)充入干凈空氣壓壓,壓力等級(jí)根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定,持續(xù)一分鐘。外接液壓站驅(qū)動(dòng)閥門開關(guān)次數(shù),若閥門在開啟過程中能正常動(dòng)作,全行程時(shí)間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象,則認(rèn)為合格。
總之,新購調(diào)節(jié)閥必須經(jīng)過強(qiáng)度試驗(yàn)、密封試驗(yàn)和動(dòng)作試驗(yàn),驗(yàn)收合格后方可投入使用。
十、流量特性:
十、安裝方式說明:
十一、氮封方案示意圖及工作原理:
當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開啟,放料時(shí),液面下降,氣相部分容積增大,罐內(nèi)氮?dú)鈮毫档停┑y開啟,向儲(chǔ)罐注入氮?dú)猓迌?nèi)氮?dú)鈮毫ι仙?dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮閥壓力設(shè)定值時(shí),供氮閥自動(dòng)關(guān)閉。
當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開啟,進(jìn)料時(shí),液面上降,氣相部份容積減小,罐內(nèi)壓力升高,當(dāng)高于泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí),泄氮閥打開,向外界釋放氮?dú)猓迌?nèi)氮?dú)鈮毫ο陆担抵列沟y壓力設(shè)定值時(shí),泄氮閥自動(dòng)關(guān)閉。
閥門選用說明:
一般供氮壓力在300~800KPa左右,氮封設(shè)定壓力1KPa,泄氮壓力2KPa,呼吸閥呼氣壓力3KPa,吸氣壓力-300Pa。
罐頂呼吸閥僅起安全作用,是在主閥失靈,導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過高或過低時(shí),起到安全作用,在正常情況下不工作。
泄氮閥安裝在罐頂,口徑一般與進(jìn)液閥口徑相近,但工況參數(shù)不一樣,需進(jìn)選型計(jì)算再定。
一般供氮閥選用ZZYVP-16B供氮閥,泄氮閥選用ZZVP-16K泄氮閥、HXF-10呼吸閥采用阻火式。
安裝注意事項(xiàng):
自力式氮封閥利用介質(zhì)自身的壓力操作執(zhí)行機(jī)構(gòu),在執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)充滿介質(zhì),故合理的安裝方式將提高設(shè)定點(diǎn)的調(diào)節(jié)精度和增加閥門的使用壽命。
在安裝時(shí)取壓點(diǎn)的位置應(yīng)離調(diào)壓閥有適當(dāng)距離,大于6~10倍管道直徑。
建議安裝旁路以供定期檢修。
指揮器與主閥可分開安裝。
十二、維護(hù)、調(diào)試
1、安裝(見圖三)
檢查整機(jī)零件是否缺損與松動(dòng),對(duì)使用有害人體健康的介質(zhì),必須進(jìn)行強(qiáng)度、密封、泄漏與精度測(cè)試。
在安裝前,對(duì)管道進(jìn)行清洗(否則由于焊渣等管道垃圾,損壞閥芯密封面,導(dǎo)致閥門不能正常工作),閥門入口處要有足夠的直管段,并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接,要注意同軸度。
安裝場(chǎng)地應(yīng)考慮到人員與設(shè)備的安全,即便于操作,又有利于拆裝與維修。
閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上,導(dǎo)壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動(dòng)的場(chǎng)合,要用支撐架,盡量避免水平安裝。
介質(zhì)流動(dòng)方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表,其中指揮器膜片直接承受介質(zhì)壓力,若閥門反裝或管道有反沖壓力,則指揮器膜片由于受壓過高導(dǎo)致膜片損壞,閥門不能工作。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-25~+55℃場(chǎng)所使用。
為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時(shí),仍能連續(xù)生產(chǎn),應(yīng)設(shè)置旁路閥(見圖三)。
維護(hù):
清洗閥門:對(duì)清洗一般介質(zhì),只要用水洗凈就可以。但對(duì)清洗有害健康的介質(zhì),首先要了解其性質(zhì),在選用相應(yīng)的清洗辦法。
閥門的拆卸:將外露表面生銹的零件先除銹,但在除銹前,要保護(hù)好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時(shí)應(yīng)使用工具。
閥芯、閥座:二密封面有較小的銹斑與磨損,可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行修理,如損壞嚴(yán)重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面,都必須進(jìn)行研磨。
閥桿:表面損壞,必須換新。
壓縮彈簧:如有裂紋等影響強(qiáng)度的缺陷,必須換新。
易損零件:填料、密封墊片與O型圈,每次檢修時(shí),全部換新。膜片必須檢查是否有預(yù)示將來可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡,根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果,決定是否更換,但膜片使用期一般多2~3年。
閥門組裝要注意對(duì)中,螺栓要在對(duì)角線上擰緊,滑動(dòng)部分要加潤(rùn)滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出廠測(cè)試項(xiàng)目與方法調(diào)試,并在這期間,可更準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。
調(diào)試:
所需要壓力值是通過對(duì)指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整,打開頂部的防塵蓋,用扳手調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)使壓力增大,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)則壓力減小。安裝在壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力表,可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。
十三、調(diào)節(jié)閥振動(dòng)的產(chǎn)生原因:
調(diào)節(jié)閥在不同應(yīng)用場(chǎng)合中中,工作條件與結(jié)構(gòu)形式有很大的差別,其振動(dòng)產(chǎn)生的原因也有所不同,主要可分為外激振動(dòng)和流激振動(dòng)兩大類。
(1)外激振動(dòng)
外激振動(dòng)是指調(diào)節(jié)閥所在系統(tǒng)或系統(tǒng)中其他部件處于振動(dòng)狀態(tài)時(shí),振動(dòng)通過管線等連接件傳遞至調(diào)節(jié)閥,從而引發(fā)調(diào)節(jié)閥的振動(dòng)。外激振動(dòng)雖然也會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)閥的工作性能產(chǎn)生影響,但其產(chǎn)生的根源并不在調(diào)節(jié)閥中。
(2)流激振動(dòng)
流激振動(dòng)是指由閥內(nèi)流體流動(dòng)引發(fā)的調(diào)節(jié)閥振動(dòng),是調(diào)節(jié)閥振動(dòng)產(chǎn)生產(chǎn)主要問題。當(dāng)前對(duì)流激振動(dòng)的原因分類沒有形成定論,不同的研究者有不同的分類方法。調(diào)節(jié)閥流激振動(dòng)又可分為渦激振動(dòng)、聲腔共振、空化振動(dòng)、不穩(wěn)定流動(dòng)導(dǎo)致的振動(dòng)和流體彈性不穩(wěn)定導(dǎo)致的振動(dòng)五個(gè)小類。
a、渦激振動(dòng)是指由于旋渦引發(fā)的振動(dòng),可以分為旋渦脫落和湍流脈動(dòng)引發(fā)的振動(dòng)兩種。
由旋渦脫落引發(fā)的振動(dòng)是指流體流經(jīng)非流線型的障礙物時(shí)產(chǎn)生非定常的旋渦脫落,并對(duì)障礙物產(chǎn)生變化的載荷,從而激發(fā)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)。在調(diào)節(jié)閥中當(dāng)流體流經(jīng)閘閥閘板和蝶閥這兩類具有簡(jiǎn)單幾何結(jié)構(gòu)的節(jié)流件時(shí),易發(fā)生顯著的旋渦脫落,并因此引發(fā)的振動(dòng)。
b、湍流脈動(dòng)引發(fā)的振動(dòng)是指由于湍流中水流質(zhì)點(diǎn)的彌散,湍流內(nèi)及湍流邊界上各點(diǎn)壓力在空間和時(shí)間上表現(xiàn)出具有隨機(jī)性的脈動(dòng)從而引發(fā)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)。從物理結(jié)構(gòu)上看,湍流是由不同尺度的旋渦疊合而成的流動(dòng)。像類此工況如選用節(jié)流套筒結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥形式,對(duì)振動(dòng)的特性影響很小。
(3)聲腔振動(dòng)
是指由于空腔結(jié)構(gòu)中流體壓力波動(dòng)的頻率接近或等于空腔的聲學(xué)固有頻率時(shí)發(fā)生的振動(dòng)。
(4)空化振動(dòng)
是指由于閥內(nèi)流場(chǎng)中發(fā)生空化現(xiàn)象而導(dǎo)致的振動(dòng)。
(5)不穩(wěn)定流動(dòng)導(dǎo)致振動(dòng)
是指流體力隨著流動(dòng)形式變化而變化引發(fā)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)。不穩(wěn)定流動(dòng)導(dǎo)致的振動(dòng)在用于熱電廠等汽輪機(jī)蒸汽調(diào)節(jié)閥上情況出現(xiàn)的比較多。
(6)流體彈性不穩(wěn)定導(dǎo)致的振動(dòng)
是指由于流體力、彈性力和慣性力的耦合作用導(dǎo)致彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生振幅不衰減的自激振動(dòng)。
2、調(diào)節(jié)閥振動(dòng)的解決方法
調(diào)節(jié)閥振動(dòng)的產(chǎn)生可份為兩個(gè)環(huán)節(jié):一是振源輸出不平衡的擾動(dòng);二是調(diào)節(jié)閥固體結(jié)構(gòu)在振源的激勵(lì)下形成振動(dòng)禹應(yīng)。與此相對(duì)地,調(diào)節(jié)閥振動(dòng)的抑制措施也可以分為兩類,即根源振與傳播振。
(1)根據(jù)減振
根源減振即對(duì)調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行機(jī)理分板,確定振動(dòng)產(chǎn)生的根源,并針對(duì)性地采取相應(yīng)措施抑制振源,從而達(dá)到減振的目的。
(2)傳播減振
即直接針對(duì)調(diào)節(jié)閥固體結(jié)構(gòu)振動(dòng)現(xiàn)象,采取相應(yīng)的措施限制結(jié)構(gòu)的振動(dòng),從而達(dá)到減振的目 的。常見的調(diào)節(jié)閥傳播減振措施有阻尼減振與剛度提升兩種。
振動(dòng)會(huì)使調(diào)節(jié)閥及閥控系統(tǒng)工作性能下降乃至子出現(xiàn)失效,還會(huì)影響生產(chǎn)安全。