不銹鋼套筒閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)的過程詳解
瀏覽次數(shù)：2246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(diǎn)是：導(dǎo)向部分不易磨損，被調(diào)介質(zhì)中有固體雜質(zhì)時(shí)不易卡閥，套筒和閥芯片損壞后易于加工制作和修復(fù)再用。然而經(jīng)我們實(shí)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(shí)，特別是在閥前后有大壓差時(shí)，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(qiáng)烈振動(dòng)，zui終致使閥桿等腰三角形部件疲勞而斷裂。
針對(duì)以上現(xiàn)象，經(jīng)初步分析認(rèn)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(kuò)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(dāng)振動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)，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(dòng)連接，這樣可使閥桿的壽命稍有延長但閥芯磨損嚴(yán)重。為此，我們又對(duì)不銹鋼套筒閥的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)在閥里的流動(dòng)過程作了詳細(xì)地了解和分析。認(rèn)為從力學(xué)觀點(diǎn)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(dāng)閥門開度逐漸開大時(shí)，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(kuò)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(gè)很大的單向推力，這是造成閥芯上下強(qiáng)烈振動(dòng)的根本原因。此外，由于流體通過閥門要拐兩個(gè)90°彎，勢(shì)必產(chǎn)生旋渦。在旋渦的作用下，對(duì)閥芯還有一個(gè)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(rèn)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?yàn)樵谡駝?dòng)的作用下，會(huì)使閥桿應(yīng)力集中點(diǎn)（絲扣處或閥桿粗細(xì)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(yīng)力集中點(diǎn)不產(chǎn)生疲勞，也就很難扭斷了。為此，我們?cè)陂y的套筒 上打數(shù)個(gè)壓力平衡小孔，使高壓液體先通過這些小孔進(jìn)入閥芯上部，再通過閥芯的平衡孔流出調(diào)節(jié)閥。這樣，當(dāng)閥門的開度逐漸變化時(shí)，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(shí)踐證明，這一改進(jìn)措施的效果十分理想。
經(jīng)過改進(jìn)后的不銹鋼套筒閥在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，用手去摸閥桿，沒有一點(diǎn)熱振動(dòng)的感覺，閥桿和管道再也振動(dòng)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(jì)效益是十分顯著的。
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