En la producción, a veces encontramos que los reguladores, las válvulas de alivio de presión y otros aceleradores generan vibraciones y ruidos severos. De hecho, la vibración y el ruido generados al mismo tiempo, el carrete de la válvula, el asiento de la válvula y otras partes internas se lavaron severamente, lo que resultó en unas marcas de desgaste de la carretera, ranuras profundas y pozos, y algunos incluso causan la fractura del vástago de la válvula, que tienen un impacto grave El rendimiento de la válvula, lo que reduce la vida útil.
La vibración y el ruido de la válvula de control de acuerdo con sus diferentes factores evocados se pueden dividir en vibración mecánica, vibración de cavitación y vibración de fluido (vórtice) y otras razones.
Provoca vibración y ruido
Vibración por cavitación
La vibración por cavitación generalmente ocurre en la válvula de control del medio líquido. La causa fundamental de la cavitación es que el líquido en la válvula reguladora es acelerado por el flujo sistólico y la presión estática se reduce. Cuanto menor sea la apertura de la válvula de control, mayor será la diferencia de presión entre la parte delantera y la parte posterior. Cuanto más se acelera el fluido y se genera la cavitación, y la caída de presión correspondiente del flujo de bloqueo es menor.
Vibración mecánica
La vibración mecánica según sus manifestaciones se puede dividir en dos estados. Un estado es la vibración general de la válvula reguladora, es decir, toda la válvula reguladora vibra con frecuencia en la tubería o base, debido a las vibraciones violentas de la tubería o base que hace vibrar toda la válvula reguladora. Además, también está relacionado con la frecuencia, es decir, cuando la frecuencia externa es igual o cercana a la frecuencia natural del sistema, la energía de la vibración forzada alcanza un valor máximo y se produce resonancia. Otro estado es la vibración de la solapa de la válvula, la razón se debe principalmente al rápido aumento del caudal medio, el cambio rápido antes y después de la presión de la válvula de control, haciendo que toda la válvula de control produzca oscilaciones severas.
Vibración de vórtice
El fluido se estrangula en la válvula y debido a la fricción, arrastre y diversas perturbaciones, inevitablemente produce una amplia gama de corrientes de remolino, tales como fluido golpeando un vástago de la válvula, pasando a través de huecos, curvas al girar, En el momento de la desviación, se generan flujos de hidromasaje, y los flujos de hidromasaje interactúan con el cilindro para inducir la vibración y el vórtice generar sonido separado. Una vez que la frecuencia de excitación del flujo de gas se combina con la frecuencia natural del elemento mecánico o con la onda de pie de la columna de gas longitudinal en la tubería, oscilación de la columna de aire lateral, choque térmico, compresión gas-dinámica u otro flujo inestable Cuando la vibración aumenta, el ruido aumenta. Si el fluido fluye a través de la válvula de control para producir flash, existe una mezcla bifásica gas-líquido, y la desaceleración y expansión del fluido bifásico también formará ruido. Además, la cavitación, la ruptura de la burbuja libera energía potente, producirá hasta 10000Hz de ruido, cuanto más la burbuja, más grave es el ruido.
Cómo lidiar con la vibración y el ruido
Para la cavitación
En primer lugar, debe evitar el trabajo de pequeñas aberturas. La apertura de la válvula de control es demasiado pequeña, lo que resulta en un aumento de la velocidad en el orificio, la presión disminuye rápidamente, el flujo de fluido a través de la válvula es fácil de formar flash y cavitación. Yijun Jun en este artículo, "haga clic aquí" mencionó la pequeña abertura de la válvula causada por daño de cavitación, no debemos ignorar.
En segundo lugar, se debe utilizar la caída de presión de distribución de varios niveles. Para prevenir la cavitación la forma más eficaz es hacer que la caída de presión en todos los niveles dentro de la válvula sea menor que la diferencia de presión mínima se produce cavitación, la presión crítica. Cuando la válvula de control para soportar la presión es mucho mayor que la presión crítica, se puede utilizar la estructura multietapa para reducir la presión. En el diseño de la válvula de control de limitación multietapa, de modo que cada nivel de acelerador para soportar la diferencia de presión es menor que la presión permitida, de modo que cada nivel de consumo de energía, haciendo que el siguiente nivel de presión de la población es relativamente bajo, reduciendo el siguiente nivel de presión, recuperación de baja presión, esto puede reducir la tasa de flujo del acelerador, para evitar la cavitación y reducir el papel de la cavitación. Por supuesto, si el sistema de condiciones no es adecuado para la estructura de descompresión multietapa, también puede utilizar la estructura del manguito de estrangulación.
Por último, debe planificar un proceso de conducción razonable. El proceso de conducción en el lugar de producción es fundamental para el uso de la válvula reguladora, especialmente para la regulación de válvulas con altas presiones diferenciales antes y después de la presión de trabajo.
Para vibraciones mecánicas
En primer lugar debe ser la elección correcta de los componentes. Si la solapa de la válvula cambia rápidamente, la sensibilidad del posicionador de la válvula es demasiado alta, la salida del regulador cambia o deriva, se convertirá inmediatamente en un localizador de señal de salida grande, lo que resulta en la oscilación de la válvula. La fricción de la válvula de control es demasiado pequeña, la señal de entrada externa cambia o se desvectúa ligeramente, se pasará a la solapa de la válvula, la hará vibrar. Por el contrario, si la fricción de la válvula de control es demasiado grande, entonces la acción no puede ser una pequeña señal, la señal se genera por la acción de un fenómeno grande, hará que la oscilación de la histéresis de la válvula de control. En este caso, debe reducir la amortiguación de la parte correspondiente de la válvula de control para resolver, como la sustitución del embalaje.
En segundo lugar, preste atención a la conexión del vástago de la válvula. Durante el funcionamiento normal de algunas unidades de proceso, el vapor de alta temperatura y alta presión continúa pasando a través del carrete de la válvula reguladora de alta presión, causando el vástago de la válvula reguladora de alta presión y el par generado entre los vástagos de la válvula, con el fin de cortar el pasador del tornillo, De las razones por las que el pasador cilíndrico se vio gravemente afectado hasta que el daño de la fractura , vástago de la válvula reguladora de alta presión, amenazando la seguridad de la unidad, si las reparaciones dejarán un gran peligro potencial para la seguridad.
Por último, la válvula reguladora debe instalarse lejos de la fuente de vibración. Si es inevitable, se deben tomar medidas cautelares.
Para corrientes de remolino
Para corrientes de remolino, utilice primero un ajuste de acceso de desvío pequeño y bien espaciado. A medida que el fluido fluye a través del manguito de diámetro pequeño u otra trayectoria de derivación con el espaciado adecuado, se logra un menor volumen de flujo de chorro, que a su vez reduce el volumen del vórtice, reduce la eficiencia de conversión entre la energía mecánica y la energía acústica, y reduce eficazmente la vibración y el ruido. Al mismo tiempo, los vórtices más pequeños mueven la energía acústica producida por el líquido a una banda de frecuencia más alta, la pared del tubo tiene una buena atenuación del ruido en la banda de frecuencia más alta y el oído humano tiene una respuesta más baja al efecto de sonido de alta frecuencia.
El uso de ribete escalonado también reduce la vibración y el ruido. Debido a la flexión de la trayectoria escalonada, el flujo del fluido es lento, lo que resulta en la fricción en el proceso de flujo, lo que resulta en una mayor pérdida de presión y el consumo de energía fluida, con el fin de lograr el propósito de reducir la vibración y el ruido.
Otros métodos
Los silenciadores y el espesor de la pared también se pueden utilizar para reducir el ruido y la vibración.
El silenciador se instala directamente en la válvula de control de la parte aguas abajo, y la válvula de control conectada en serie, se puede utilizar para absorber la energía sonora de la válvula de control en el caso de alta caudal, baja caída de presión, reflejar mejor sus características económicas de control de ruido, En general, absorbe el ruido hasta 25 dB a la derecha.
Aumentar el espesor de la pared de la tubería aguas abajo de la válvula de control puede reducir eficazmente la vibración y el ruido de la válvula de control. Sin embargo, el ruido no se debilitará por la distancia en la tubería. Por lo tanto, todos los sistemas de tuberías aguas abajo de la válvula de control deben utilizar el mismo espesor de tubería.
