作者: 得銳自動化發(fā)表時間:2019-12-20 09:36:47瀏覽量:1798【小中大】
首先要說的有害現(xiàn)象是嚴重噪音,會影響員工的健康和工作環(huán)境。噪音是源于閥門內(nèi)部的一種癥狀,通常會影響設備的耐久性,甚至會損壞設備。
閥門噪音的產(chǎn)生原理可以分為以下幾種:機械、空氣動力和流體動力。產(chǎn)生機械噪音的原因可能是閥門內(nèi)部零件振動、共振、運動部件導向失準,或是間隙過大??諝鈩恿υ胍舻漠a(chǎn)生原因是:可壓縮介質流的機械能轉化成聲能。隨著介質減壓,釋放出的能量加速流體的流動一一通常會超過音速并產(chǎn)生噪音。 流體動力噪音是流體流動產(chǎn)生的,具體情況有以下幾種:湍流與閥門及管道壁的碰撞,空泡(氣穴現(xiàn)象)和蒸發(fā)(閃蒸)。
空泡(氣穴現(xiàn)象)
空泡總是向下游移動,當流道的橫截面積變大,介質的流速降低而壓力升高。這種情況下就會出現(xiàn)空泡,其內(nèi)部壓力和流道內(nèi)蒸汽的壓力相同,但低于周圍介質的壓力。隨后空泡會向內(nèi)坍塌并消失。空泡的形成、由空泡引起的阻塞流,以及隨后空泡在下游的坍塌并消失,這一系列過程就是所謂的空泡現(xiàn)象。空泡坍塌時會發(fā)出爆音,無數(shù)空泡坍塌發(fā)出的噪音,就像是無數(shù)碎石從控制閥中通過。這種噪音非常大,長期受其影響的人員甚至可能會因此損傷聽覺。不僅如此,空泡坍塌時會產(chǎn)生激波,并可能導致閥門嚴重損壞。
閃蒸
除了坍塌并消失外,空泡也可能會變大,其結果就是原本帶有空泡的液體,迅速轉變成含有細微液滴的蒸汽,這就是閃蒸現(xiàn)象。閃蒸造成的損壞與空泡造成的完全不同,它可能使零部件出現(xiàn)若隱若現(xiàn)的光滑溝槽。這種損壞的產(chǎn)生機制與噴砂處理比較類似。在縮脈的下游,流體含有大量蒸汽和大量細微液滴。液體蒸發(fā)時體積會大幅增加,因此下游流速可能達到每秒數(shù)百英尺,高速的液滴可能沖蝕閥門零部件。閃蒸造成的損壞通常不會像空泡那樣在瞬間發(fā)生。
解決方案
如前文所述,各種有害現(xiàn)象都會影響控制閥的性能和壽命。因此我們的“smart valves”產(chǎn)品家族推出了若干有針對性的解決方案。比如有-種降低噪音的方法是采用籠式結構,并根據(jù)閥門工況設定配合間隙。
要想降低空氣動力噪音,最重要也最高效的方法就是閥門采用帶孔的控制部件,比如帶孔旋塞或帶孔籠式閥芯(套筒) 。還有一種方法是降低出口端的介質流速。為達到此目的,最常用的措施是采用帶孔籠式閥芯、孔板或擴散器,利用它們的扼流效應提高出口端口壓力。如果噪音非常嚴重,那就有必要同時采用上述所有措施。
提高閥門部件的耐久性
此外還有一種在使用中得到了驗證的方法:利用熱噴涂、擴散或等離子滲氮等技術,給閥門旋塞和閥座的部分或全部表面涂覆司太立保護層,使零部件表層CA.0.1mm范圍內(nèi)的硬度達到950HV,或是用熱處理方法使硬度達到55HRC。防空泡閥門的核心設計是多階旋塞。多階旋塞的防止空泡的原理是旋塞每一-階段的壓力降都被控制在臨界值以下。但這種設計的缺點是在剛開始打開閥門時,很難有效確保各階旋塞的有效扼流。
為此我們采用了表面成型帶孔多階旋塞。它的結構既有主動特性,能根據(jù)閥門開度提供不同的阻力,也有被動特性,也就是帶孔籠式閥芯和孔板的扼流效應。