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18
2020
06

電動調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定性差的解決方法

電動調(diào)節(jié)閥又名控制閥,是在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中,通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的終控制元件。一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  增大封面寬度,減少泄漏量
  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,或閥芯密封面倒角小(一般為30°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。解決方法就是增大閥芯密封面尺寸,使閥芯端面的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。
  改變流向,解決促關(guān)問題
  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。
  克服流體破壞法
  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,流體從套筒四周流入,對閥塞的側(cè)向推力大大減小。
  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。

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