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不銹鋼套筒閥結(jié)構(gòu)改進的過程詳解
瀏覽次數(shù):1927發(fā)布日期:2017-11-26
不銹鋼套筒閥已廣泛用于調(diào)節(jié)各種工藝介質(zhì)。與雙座式調(diào)節(jié)閥相比,其主要優(yōu)點是:導向部分不易磨損,被調(diào)介質(zhì)中有固體雜質(zhì)時不易卡閥,套筒和閥芯片損壞后易于加工制作和修復再用。然而經(jīng)我們實際使用,發(fā)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)液體介質(zhì)時,特別是在閥前后有大壓差時,抗振性不好,容易引起工藝水平管道以及調(diào)節(jié)閥本身的強烈振動,zui終致使閥桿等腰三角形部件疲勞而斷裂。
針對以上現(xiàn)象,經(jīng)初步分析認為,造成斷桿的原因是不銹鋼套筒閥前后壓差過大,調(diào)節(jié)介質(zhì)為液體,因液體的粘度比氣體大,而壓力擴散較慢,管道的固有頻率與壓差的變化頻率有共振現(xiàn)象,因而當振動強烈時,工藝管道跳起來,調(diào)節(jié)閥亦發(fā)出很高的噪聲。
起初,我們把閥芯與閥桿之間由固定連接變?yōu)榭尚D(zhuǎn)的活動連接,這樣可使閥桿的壽命稍有延長但閥芯磨損嚴重。為此,我們又對不銹鋼套筒閥的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)在閥里的流動過程作了詳細地了解和分析。認為從力學觀點和閥的氣密性來看,閥的結(jié)構(gòu)(參見示意圖)是合理的,但是當閥門開度逐漸開大時,高速流體快速通過閥門,在極短的瞬間,閥芯上下部位的壓力是不相等的。由于液體擴散較慢,雖然閥芯上有壓力平衡孔,但是在極短的瞬間,仍有一個很大的單向推力,這是造成閥芯上下強烈振動的根本原因。此外,由于流體通過閥門要拐兩個90°彎,勢必產(chǎn)生旋渦。在旋渦的作用下,對閥芯還有一個很大的扭力。瞬間單向推力和扭力共同作用在閥桿上,從而造成閥桿的斷裂。
根據(jù)上述分析結(jié)果,我們認為形成閥桿斷裂的主要因素是瞬間單向推力。如果把此力消除,扭力的危害也就不大了。這是因為在振動的作用下,會使閥桿應力集中點(絲扣處或閥桿粗細過渡處以及閥桿與閥芯連接處)先疲勞,然后 再正反向一扭,就容易造成閥桿斷裂。如設(shè)法使閥桿應力集中點不產(chǎn)生疲勞,也就很難扭斷了。為此,我們在閥的套筒 上打數(shù)個壓力平衡小孔,使高壓液體先通過這些小孔進入閥芯上部,再通過閥芯的平衡孔流出調(diào)節(jié)閥。這樣,當閥門的開度逐漸變化時,閥芯上下的液體壓力基本相等,從而消除了作用在閥芯的瞬間單向推力。實踐證明,這一改進措施的效果十分理想。
經(jīng)過改進后的不銹鋼套筒閥在現(xiàn)場應用時,用手去摸閥桿,沒有一點熱振動的感覺,閥桿和管道再也振動更小起來,從而*解決了采用套筒閥控制大壓差液體介質(zhì)所產(chǎn)生的閥桿斷裂問題,大大延長了閥的壽命,其經(jīng)濟效益是十分顯著的。
 
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