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SMC电磁阀振动原因分析及防范措施

2015年09月07日 09:33来源:上海乾拓贸易有限公司 >>进入该公司展台人气:3774

  SMC电磁阀是流体机械(包括电力机械、化工机械、流体动力机械等)中控制通流能力的关键部件,其和安全性与整个装置的工作、效率和可靠性密切相关。在炼油、石油化工和发电等工业生产过程中,经常出现调节阀的振动、噪声与阀杆转动现象,甚由于振动导致阀杆断裂等事故也时有发生,严重影响设备的安全和寿命以及操作人员的身心健康。克服调节阀振动与噪声,延长其使用寿命已经引起许多设计制造部门和研究单位的高度关注。
  
  SMC电磁阀原因分析
  
  调节阀的振动与噪声根据其诱发因素不同,大致可分为机械振动、气蚀振动和流体动力学振动等原因。
  
  机械振动
  
  机械振动根据其表现形式可以分为两种状态。一种状态是调节阀的整体振动,即整个调节阀在管道或基座上频繁颤动,其原因是由于管道或基座剧烈振动,引起整个调节阀振动。此外还与频率有关,即当外部的频率与系统的固有频率相等或接近时受迫振动的能量达到zui大值、产生共振。另一种状态是调节阀阀瓣的振动,其原因主要是由于介质流速的急剧增加,使调节阀前后差压急剧变化,引起整个调节阀产生严重振荡。
  
  气蚀振动
  
  气蚀振动大多发生在液态介质的SMC电磁阀内。气蚀产生的根本原因在于调节阀内流体缩流加速和静压下降引起液体汽化。调节阀开度越小,其前后的压差越大,流体加速并产生气蚀的可能性就越大,与之对应的阻塞流压降也就越小。
  
       流体动力学振动
  
  介质SMC电磁阀阀内的节流过程也是其受摩擦、受阻力和扰动的过程。湍流体通过不良绕流体的调节阀时形成旋涡,旋涡会随着流体的继续流动的尾流而脱落。这种旋涡脱落频率的形成及影响因素十分复杂,并有很大的随机性,定量计算十分困难,而客观却存在一个主导脱落频率。当这一主导脱落频率(亦包括高次谐波)在与调节阀及其附属装置的结构频率接近或一致时,发生了共振,调节阀就产生了振动,并伴随着噪声。振动的强弱随主导脱落频率的强弱和高次谐波波动方向一致性的程度而定。
  
  防范措施
  
  从调节阀的使用和理论分析可以证明,诱发调节阀振动和噪声的因素有很多,这些因素又相互影响,很多都是同时发生的,这就使调节阀的减震降噪更加困难,需要结合阀门材质、结构和流体动力学等方面综合考虑。
  
  预防机械振动
  
  (1)SMC电磁阀安装位置应远离振动源,如不可避免,应采取预防措施。
  
  (2)正确选择零部件。如果阀瓣快速的忽高忽低的变化,阀门定位器灵敏度又太高,调节器输出微小的变化或飘移,就会立即转换成定位器输出信号很大,致使阀振荡。调节阀的摩擦力太小,外界输人信号有微小的变化或飘移,会立即传递给阀瓣,使其振动。相反,如调节阀的摩擦力太大,则在小信号时动作不了,信号大时一经动作又产生过大的现象,会使调节阀产生迟滞性振荡。遇到这种情况,应当减小调节阀相应部分的阻尼来解决,如更换填料等。
  
  (3)合理设计SMC电磁阀阀门结构。为避免阀杆相对于导向套筒表面的侧向运动,在高频振动下产生疲劳断裂,提高阀门的抗振能力,可将容易承受紊流形式的柱塞节流结构变为节流罩节流结构,将悬壁梁*导向方式改成节流罩导向方式,或采取缩小导向间隙、选用刚性导向和柱塞头及加大阀杆直径等方法。
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