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如何解决调节阀噪音大的方法以及常见硬密封球阀故障分析及解决方法

点击:365 日期:2021-04-14 选择字号:
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如何解决调节阀噪音大的方法以及常见硬密封球阀故障分析及解决方法
解决调节阀噪音大的8种方法
 
      1、消除共振噪音法
        只有调节阀共振时,才有能量叠加而产生100多分贝的强烈噪音。有的表现为振动强烈,噪音不大,有的振动弱,而噪音却非常大;有的振动和噪音都较大。
        这种噪音产生一种单音调的声音,其频率一般为3000~7000赫兹。显然,消除共振,噪音自然随之消失。

      2、消除汽蚀噪音法
        汽蚀是主要的流体动力噪音源。空化时,汽泡破裂产生高速冲击,使其局部产生强烈湍流,产生汽蚀噪音。
        这种噪音具有较宽的频率范围,产生格格声,与流体中含有砂石发出的声音相似。消除和减小汽蚀是消除和减小噪音的有效办法。
      3、使用厚壁管线法
        采用厚壁管是声路处理办法之一。使用薄壁可使噪音增加5分贝,采用厚壁管可使噪音降低0~20分贝。同一管径壁越厚,同一壁厚管径越大,降低噪音效果越好。
        如DN200管道,其壁厚分别为6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm时,可降低噪音分别为-3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5分贝。当然,壁越厚所付出的成本就越高。
      4、采用吸音材料法
        这也是一种较常见、最有效的声路处理办法。可用吸音材料包住噪音源和阀后管线。
        必须指出,因噪音会经由流体流动而长距离传播,故吸音材料包到哪里,采用厚壁管至哪里,消除噪音的有效性就终止到哪里。
        这种办法适用于噪音不很高、管线不很长的情况,因为这是一种较费钱的办法。
      5、串联消音器法
        本法适用于作为空气动力噪音的消音,它能够有效地消除流体内部的噪音和抑制传送到固体边界层的噪音级。对质量流量高或阀前后压降比高的地方,本法最有效而又经济。
        使用吸取型串联消音器可以大幅度降低噪音。但是,从经济上考虑,一般限于衰减到约25分贝。
      6、隔音箱法
        使用隔音箱、房子和建筑物,把噪音源隔离在里面,使外部环境的噪音减小到人们可以接受的范围内。
      7、串联节流法
        在调节阀的压力比高(△P/P1≥0.8)的场合,采用串联节流法,就是把总的压降分散在调节阀和阀后的固定节流元件上。如用扩散器、多孔限流板,这是减少噪音办法中最有效的。
        为了得到最佳的扩散器效率,必须根据每件的安装情况来设计扩散器(实体的形状、尺寸),使阀门产生的噪音级和扩散器产生的噪音级相同。
      8、选用低噪音阀

        低噪音阀根据流体通过阀芯、阀座的曲折流路(多孔道、多槽道)的逐步减速,以避免在流路里的冉鹕臣庞槔殖⊥封一点产生超音速。有多种形式,多种结构的低噪音阀(有为专门系统设计的)供使用时选用。

        当噪音不是很大时,选用低噪音套筒阀,可降低噪音10~20分贝,这是最经济的低噪音阀。


        硬密封球阀在使用工况上比软密封球阀要严苛很多,高温、强腐蚀以及粉尘、颗粒、泥浆等介质对硬密封球阀的持续使用造成了相当大的障碍。在硬密封球阀的使用过程中,常常因为工况或者人为的原因导致阀门出现故障而被迫维修。了解阀门故障产生的原因,并找到预防故障的方法,对于阀门行业工编辑和产品使用者来说,都是必要且有效的。

        本文针对性的对硬密封球阀进行分析。并从客户使用过程中发现的问题,拓展硬密封球阀产品设计及附属配备应注意的问题,并提出改善的方向。
        从硬密封球阀的使用角度来分类,硬密封球阀故障大致可以分为以下两类:非技术类故障以及技术类故障。
        一、非技术类故障
        此类故障是与技术无关的,即并非阀门内部结构出现问题或者内部零件运行发生故障。因此,其故障原因一般是由外界条件导致。
        1、阀门选型的错误
        有的客户在选择阀门型号的时候,由于对产品使用工况缺乏了解,或者处于成本的考虑,选择的阀门不能满足工况下工作温度、工作压力、介质腐蚀性、冲蚀性的要求,导致阀门一旦投入使用,就迅速出现故障。
        因此,在选型过程中,客户方或者设计院一定要把产品的使用可靠性放在第一位,因为成本原因选择过于低端的产品,产生故障造成损害,反而得不偿失。这一点在工况严苛的硬密封球阀选型中,尤为重要。
        1) 球座密封面喷涂硬质合金面选材错误
        硬密封球阀的性能关键在于钢球、阀座的表面硬化处理。为了保证金属对金属的密封,硬密封球座之间密封比压力远大于普通球阀,这使金属材料间容易出现咬合或者拉伤,这两种情况都会直接导致球阀无法正常使用。目前应用最广泛,效果最好的球座表面硬化方法是喷涂硬质合金技术(主要是镍基合金和铬基合金),硬密封球阀的钢球和阀座喷涂层很大程度上决定了球座密封面的使用性能和寿命,因此在实际复杂的工况中,要根据实际情况选择硬质合金层。
        硬质合金层的选择大致有两个方向:一是追求其硬度,高硬度合金层耐磨损,耐冲蚀性能较强,常用于存在细小,坚硬的固体颗粒介质工况(如煤化工、多晶硅行业);二是追求其耐腐蚀性能,有些强腐蚀性介质下,耐腐蚀合金层可以有效保护球座内部基材,从而延长寿命,常用于强腐蚀性介质工况(如石化、造纸行业)。硬密封球阀材料选型中,其球座密封面喷涂硬质合金层的材料是重中之重,一定不能选择与工况、使用介质条件不匹配的硬质合金。
        2)阀门一些内件选材与工况温度不符
        硬密封球阀中,有一些内件的选材是与其使用工况温度或介质温度密切相关的,比如填料、密封垫圈、阀杆护套等等.选择硬密封球阀一般有两种原因,一是工况温度较高,软密封阀座无法承受,二是介质磨蚀能力、冲蚀能力较强,软密封阀座不够坚硬.可见硬密封球阀不等于高温球阀,在某些工况中,它的使用温度并不一定很高。
        当介质温度低于200℃时,填料、密封垫圈(包括体盖密封垫圈、下阀杆密封垫圈、中法兰密封垫圈等),阀杆护套等都可以选择用合成塑料。这种配置与软密封球阀中相关配件的配置类似。
        当介质温度高于200℃时,填料需要选用石墨(石墨耐温性能强,高温下性能基本无变化),密封垫圈一般选用金属丝包裹在石墨圈外围(用石墨密封,金属丝定型),阀杆护套也要换成金属材料。
所以,在硬密封球阀的选型过程中,工况温度或介质温度是一定要作为必要因素之一来决定选型方向的。错误的内件选择,轻则造成成本浪费,重则导致阀门失效,无法使用。
        2、附属件的选型故障
        阀门的附属件包括驱动装置、驱动装置配套装置以及连接驱动装置的支架、联接轴等配件。硬密封球阀的驱动装置按照其动力来源可分为:杠杆手柄、钢管手柄、涡轮实行器、手轮离合减速器(用来切换手动操作或自动操作)、自动实行器(包括气动实行器、电动实行器、电液动实行器等)。
        对于杠杆手柄、钢管手柄,齿轮机构等依靠手动操作的驱动装置,根据产品的工作扭力值计算力矩,然后选择合适的长度或则规格即可,当然材料的抗扭抗拉强度也是需要考虑的。
        对于自动实行器的选型相对复杂一些。拿气动实行器举例,气动实行器分为单作用型和双作用型。双作用型气动实行器开关都有弹簧力作用,扭力一致.单作用型的气动实行器开启的时候要克服弹簧弹力作用,关闭的时候靠弹簧力关闭,这样,其输出扭矩是一个范围扭力值,增加了选型的难度,一般安装气动实行器,需要在阀门的工作扭力值基础上,乘以一个安全系数,防止由于范围性变化的实行器输出扭矩出现操作力不够的情况发生。
        一般在出厂的时候,未到实际工况,其实际工作扭力值是无法准确测量的,常用的标准是根据空载扭力值乘以一个介质系数来估算其工作扭力值。对于硬密封球阀,要根据工况的不同选择这个介质系数,如果是颗粒、粉尘、泥浆介质,这个系数就要取得尽量大些,一般在1.5~2这个范围内选择。

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