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电动调节阀稳定性差的解决方法

电动调节阀又名控制阀,是在工业自动化过程控制领域中,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。因其笨重,问题难找准,常常费力不讨好,还涉及系统投运、系统完全、调节品质、环境污染等。


01
改变不平衡力作用方向法

在稳定性分析中,已知不平衡力作用同与阀关方向相同时,即对阀产生关闭趋势时,阀稳定性差。对阀工作在上

述不平衡力条件下时,选用改变其作用方向的方法,通常是把流闭型改为流开型,一般来说都能方便地解决阀的稳定性问题。



02
   避免阀自身不稳定区工作法

有的阀受其自身结构的限制,在某些开度上工作时稳定性较差。①双座阀,开度在10%以内,因上球处流开,下球处流闭,带来不稳定的问题;②不平衡力变化斜率产生交变的附近,其稳定性较差。如蝶阀,交变点在70度左右;双座阀在8090%开度上。遇此类阀时,在不稳定区工作必然稳定性差,避免不稳定区工作即可。


03
   更换稳定性好的阀

稳定性好的阀其不平衡力变化较小,导向好。常用的球型阀中,套筒阀就有这一大特点。当单、双座阀稳定性较差时,更换成套筒阀稳定性一定会得到提高。


04
   增大弹簧刚度法

执行机构抵抗负荷变化对行程影响的能力取决于弹簧刚度,刚度越大,对行程影响越小,阀稳定性越好。增大弹簧刚度是提高阀稳定性的常见的简单方法,如将20~100KPa弹簧范围的弹簧改成60~180KPa的大刚度弹簧,采用此法主要是带了定位器的阀,否则,使用的阀要另配上定位器。


05
   降低响应速度法

当系统要求调节阀响应或调节速度不应太快时,阀的响应和调节速度却又较快,如流量需要微调,而调节阀的流量调节变化却又很大,或者系统本身已是快速响应系统而调节阀却又带定位器来加快阀的动作,这都是不利的。这将会产生超调,产生振动等。对此,应降低响应速度。办法有:

①将直线特性改为对数特性;

②带定位器的可改为转换器、继动器。


06
   对称拧螺栓采用薄垫圈密封方法

在“O”形圈密封的调节阀结构中,采用有较大变形的厚垫片(如缠绕片)时,若压紧不对称,受力不对称,易使密封破损、倾斜并产生变形,严重影响密封性能。因此,在对这类阀维修、组装中,必须对称地拧紧压紧螺栓(注意不能一次拧紧)。厚密封垫如能改成薄的密封垫就更好,这样易于减小倾斜度,保证密封。


07
   增大封面宽度,减少泄漏量

平板型阀芯(如两位型阀、套筒阀的阀塞),在阀座内无引导和导向曲面,由于阀在工作的时候,阀芯受到侧向力,从流进方靠向流出方,阀芯配合间隙越大,这种单边现象越严重,加之变形,不同心,或阀芯密封面倒角小(一般为30°倒角来引导),因而接近关闭时,产生阀芯密封面倒角端面置于阀座密封面上,造成关闭时阀芯跳动,甚至根本关不到位的情况,使阀泄漏量大大增加。解决方法就是增大阀芯密封面尺寸,使阀芯端面的最小直径比阀座直径小1~5mm,有足够的引导作用,以保证阀芯导进阀座,保持良好的密封面接触。


08
   改变流向,解决促关问题

位型阀为提高切断效果,通常作为流闭型使用。对液体介质,由于流闭型不平衡力的作用是将阀芯压闭的,有促关作用,又称抽吸作用,加快了阀芯动作速度,产生轻微水锤,引起系统喘振。对上述现象的解决办法是只要把流向改为流开,喘振即可消除。类似这种因促关而影响到阀不能正常工作的问题,也可考虑采取这种办法加以解决。


09
   克服流体破坏法   

最典型的阀是双座阀,流体从中间进,阀芯垂直于进口,流体绕过阀芯分成上下两束流出。流体冲击在阀芯上,使之靠向出口侧,引起摩擦,损伤阀芯与衬套的导向面,导致动作失常,高流量还可能使阀芯弯曲、冲蚀、严重时甚至断裂。解决的方法:

①提高导向部位材料硬度;

②增大阀芯上下球中间尺寸,使之呈粗状;

③选用其它阀代用。如用套筒阀,流体从套筒四周流入,对阀塞的侧向推力大大减小。


10
   克服流体产生的旋转力使阀芯转动的方法

对“V”形口的阀芯,因介质流入的不对称,作用在“V”形口上的阀芯切向力不一致,产生一个使之旋转的旋转力。特别是对DN≥100的阀更强烈。由此,可能引起阀与执行机构推杆连接的脱开,无弹簧执行机构可能引起膜片扭曲。解决的办法有:

①将阀芯反旋转方向转一个角度,以平衡作用在阀芯上的切向力;

②进一步锁住阀杆与推杆的连接,必要时,增加一块防转动的夹板;

③将“V”形开口的阀芯更换成柱塞形阀芯;

④采用或改为套筒式结构;

⑤如系共振引起的转动,消除共振即可解决问题。

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