不銹鋼套筒閥結(jié)構(gòu)改進的過程詳解
瀏覽次數(shù)：1725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(dǎo)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(fù)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(dāng)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(xué)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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)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(yīng)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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