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技術支持
安裝工程調節閥的現狀與維護
2013-11-6 10:59:47

    基礎建設是我國經濟建設的重點,給排水工程特別是污水處理工程浩大,包括管道閥門在內的水處理設備制造業已形成強大的水工業。為閥門的發展提供了良好的契機。特別是我國進入WTO,全球每年閥門約300萬t,但是閥門的生產水平、技術水平卻遠遠低于發達國家。隨著科技進步,在生產過程自動化中,用來控制流體流量的調節閥已遍及各個行業。對于熱力、化工過程控制系統,作為最終控制過程介質各項質量及安全生產指標的調節閥,它在穩定生產、優化控制、維護及檢修成本控制等方面起著舉足輕重的作用。由于調節閥是通過改變節流方式來控制流量的,所以它既是一種有效的調節手段,同時又是一個會產生節流能耗的部件。

 根據多年的工程經驗,總結了閥門常出現的問題及維護方法,便于施工人員的安裝維修及調換;節約施工單位的維護成本。

    1 調節閥經常卡住或堵塞的防堵(卡)方法

    1.1 清洗法

    管路中的焊渣、鐵銹、渣子等在節流口、導向部位、下閥蓋平衡孔內造成堵塞或卡住,使閥芯曲面、導向面產生拉傷和劃痕、密封面上產生壓痕等。這經常發生于新投運系統和大修后投運初期。這是最常見的故障。遇此情況,必須卸開進行清洗,除掉渣物,如密封面受到損傷還應研磨;同時將底塞打開,以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內的渣物,并對管路進行沖洗投運前,讓調節閥全開,介質流動一段時間后再納入正常運行。

    1.2 外接沖刷法

    對一些易沉淀、含有固體顆料的介質采用普通閥調節時,經常在節流口、導向處堵塞,可在下閥蓋底塞處外接沖刷氣體和蒸汽。當閥產生堵塞或卡住時,打開外接的氣體或蒸氣閥門,即可在不動調節閥的情況下完成沖洗工作,使閥正常運行。

    1.3 安裝管道過濾器法

    對小口徑的調節閥,尤其是超小流量調節閥,其節流間隙小,介質中不能有丁點渣物。遇此情況,最好在閥前管道上安裝一個過濾器,以保證介質順利通過。帶定位器使用的調節閥,定位器工作不正常。共氣路節流口堵塞是最常見的故障。因此,帶定位器工作時,必須處理好氣源,通常采用的辦法是在定位器前氣源管線上安裝空氣過濾壓閥。

    1.4 增大節流間隙法

    如介質中的固體顆粒或管道中被沖刷掉的焊渣和銹物等因過不了節流口造成堵塞、卡住等故障,可用節流間隙大的節流物——節流面積為開窗、開口類的閥芯、套筒,因其節流面積集中而不是圓周頒布的,故障就能很容易地被排除。如果是單、雙座閥就可將柱塞形閥芯改為“V”形口的閥芯,或改成套筒閥等。例如某化工廠有一臺雙座閥經常卡住,推薦改用套筒閥后,問題馬上得到解決。

    1.5 介質沖刷法

    利用介質自身的沖刷能量,沖刷和帶走易沉淀、易堵塞的東西,從而提高閥的防堵功能。常用方法有:①改作流閉型使用;②采用流線型閥體;③將節流口置于沖刷最厲害處,采用此法要注意提高節流件材料的耐沖蝕能力。

    1.6 直通改為角形法

    直通為倒S流動,流路復雜,上、下容腔死區多,為介質的沉淀提供了地方。角形連接,介質猶如流過90℃彎頭,沖刷性能好,死區小,易設計成流線形。因此,使用直通的調節閥產生輕微堵塞時可改成角形閥使用。

    2 調節閥噪聲大的解決方法

    2.1 消除共振噪聲法

    只有調節閥共振時,才有能量疊加而產生100多dB的強烈噪聲。有的表現為振動強烈,噪聲不大,有的振動弱,而噪聲卻非常大;有的振動和噪聲都較大。這種噪聲產生一種單調的聲音,其頻率一般為3000~7000Hz。顯然,消除共振,噪聲自然隨之消失。

    2.2 消除汽蝕噪聲法

    汽蝕是主要的流體動力噪聲源。空化時,汽泡破裂產生高速沖擊,使其局部產生強烈湍流,產生汽蝕噪聲。這種噪聲具有較寬的頻率范圍,產生格格聲,與液體中含有砂石發出的聲音相似。消除和減小汽蝕是消除和減小噪聲的有效辦法。

    2.3 使用厚壁管線法

    采用厚壁管是聲路處理辦法之一。使用薄壁可使噪聲增加5dB,采用厚壁管可使噪聲降低0~20dB。同一管徑壁越厚,同一壁厚管徑越大,降低噪聲效果越好。如DN200管道,其壁厚分別為6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm時,可降低噪聲分別為-3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5dB。當然,壁越厚付出的成本就越高。

    2.4 采用吸音材料法

    這也是一種較常見、最有效的聲路處理辦法。可用吸音材料包住噪聲源和閥后管線。必須指出,因噪聲會經由流體流動而長距離傳播,故吸音材料包到哪里,采用厚壁管到哪里,消除噪聲的有效性就終止到哪里。這種辦法適用于噪聲不很高、管線不很長的情況,因為這是一種較費錢的辦法。

    2.5 串聯消音器法

    本法適用于作為空氣動力噪聲的消音,它能夠有效地消除流體內部的噪聲和抑制傳送到固體邊界層的噪聲級。對質量流量高工閥前后壓降比高的地方,本法最有效而又經濟。使用吸引串聯消音器可以大幅度降低噪聲。但是,從經濟上考慮,一般限于衰減到約25dB。

    2.6 隔音箱法

    使用隔音箱、房子和建筑物,把噪聲源隔離在里面,使外部環境的噪聲減小到人們可以接受的范圍內。

    2.7 串聯節流法

    在調節閥的壓力比高(△P/P1≥0.8)的場合,采用串聯節流法,就是把總的壓降分散在調節閥和閥后的固定節流元件。如用擴散器、多孔限流板,這是減少噪聲辦法中最有效的。為了得到最佳的擴散器效率,必須根據第件的安裝情況來設計擴散器(實體的形狀、尺寸),使閥門產生的噪聲級和擴散器產生的噪聲級相同。

    2.8 選用低噪聲閥

    低噪聲閥根據流體通過閥芯、閥座的曲折流程(多孔道、多槽道)逐步減速,以避免在流路時原任意一點產生超音速。有多種形式、多種結構的低噪聲閥(有為專門系統設計的)供使用時選用。當噪聲不是很大時,選用低噪聲套筒閥,可降低噪聲10~20dB,這是最經濟的低噪聲閥。

    3 調節閥穩定性較差時的解決方法

    3.1 改變不平衡力作用方向法

    在穩定性分析中,已知不平衡力作用與閥關閉方向相同時,即對閥產生關閉趨勢時,閥穩定性差。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定性問題。

    3.2 避免閥自身不穩定區工作法

    有的閥受其自身結構的限制,在某些開度上工作時穩定性較差。①雙座閥,開度在10%以內,因上球處流開,下球處流閉,帶來不穩定的問題;②不平衡力變化斜率產生交變的附近,其穩定性較差。如蝶閥,交變點在70°左右;雙座閥在80%~90%開度上,遇此類閥時,在不穩定區工作必然穩定性差,避免不穩定區工作即可。

    3.3 更換穩定性好的閥

    穩定性好的閥其不平衡力變化較小,導向好。常用的球閥中,套筒閥就有這一大特點。當單、雙座閥穩定性較差時,更換成套筒閥穩定性一定會得到提高。

    3.4 增大彈簧剛度法

    執行機構抵抗負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,閥穩定性越好。增大彈簧剛度是提高閥穩定性的常用簡單方法,如將20~100kPa彈簧范圍的彈簧改成60~180kPa的大剛度弱簧,采用此法主要是帶來定位器的閥,否則,使用的閥要另配上定位器。

    3.5 降低響應速度法

    當系統要求調節閥響應或調節速度不應太快時,閥的響應的調節速度卻又較快,如流量需要微調,而調節閥的流量調節變化卻又很大,或者系統本身已是快速響應系統而調節閥卻又帶定位器來加快閥的動作,這都是不利的。這將會產生超調、振動等。對此,應降低響應速度。辦法有:①將直線特性改為對數特性;②帶定位器的可改為轉換器、繼動器。

    4 結束語

    隨著現代社會高新技術的發展,對給排水工程中各項管理技術的要求也日益提高,這就要求不斷掌握新技術、不斷完善、不斷總結。





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