Regolazione delle vibrazioni delle valvole: come risolvere il problema?

1. Aumentare la rigidità

Per le oscillazioni e le vibrazioni leggere, è possibile aumentare la rigidità per eliminarle o attenuarle. Ad esempio, si può utilizzare una molla con elevata rigidità o un attuatore a pistone.

2. Aumentare lo smorzamento

Aumentare lo smorzamento significa aumentare l'attrito contro le vibrazioni. Ad esempio, l'otturatore di una valvola a manicotto può essere sigillato con un O-ring o con un riempitivo di grafite ad alto attrito, che può svolgere un ruolo importante nell'eliminare o attenuare le vibrazioni di lieve entità.

3. Aumentare la dimensione della guida e ridurre il gioco di accoppiamento

La dimensione della guida divalvole a otturatore sull'alberoè generalmente piccolo e il gioco di accoppiamento di tutte le valvole è generalmente ampio, compreso tra 0,4 e 1 mm, il che contribuisce a generare vibrazioni meccaniche. Pertanto, quando si verificano lievi vibrazioni meccaniche, queste possono essere attenuate aumentando la dimensione della guida e riducendo il gioco di accoppiamento.

4. Modificare la forma dell'acceleratore per eliminare la risonanza

Poiché la cosiddetta fonte di vibrazione delvalvola di regolazioneSi verifica nella porta di strozzatura dove il flusso ad alta velocità e la pressione cambiano rapidamente; la modifica della forma dell'elemento di strozzatura può modificare la frequenza della sorgente di vibrazione, che è più facile da risolvere quando la risonanza non è forte.

Il metodo specifico consiste nel ruotare la superficie curva del nucleo della valvola di 0,5~1,0 mm all'interno dell'intervallo di apertura della vibrazione. Ad esempio, unvalvola di regolazione della pressione ad azionamento automaticoÈ installata vicino all'area familiare di una fabbrica. Il fischio causato dalla risonanza disturba gli altri dipendenti. Dopo aver tornito la superficie del nucleo della valvola di 0,5 mm, il fischio di risonanza scompare.

5. Sostituire la parte di strozzamento per eliminare la risonanza

I metodi sono:

Modificare le caratteristiche del flusso, da logaritmico a lineare, da lineare a logaritmico;

Sostituire la forma del nucleo della valvola. Ad esempio, cambiare il tipo di tappo dell'albero con un nucleo valvola con scanalatura a "V" e cambiare il tipo di tappo dell'albero di una valvola a doppia sede con un tipo a manicotto;

Sostituire la guaina della finestra con una guaina con piccoli fori, ecc.

Ad esempio, una valvola a doppio sedile DN25 in un impianto di fertilizzanti azotati vibrava spesso e si rompeva nel punto di collegamento tra lo stelo e il nucleo della valvola. Dopo aver confermato che si trattava di risonanza, abbiamo sostituito il nucleo della valvola a caratteristiche lineari con un nucleo a caratteristiche logaritmiche e il problema è stato risolto. Un altro esempio è una valvola a manicotto DN200 utilizzata in un laboratorio di un istituto aeronautico. L'otturatore della valvola ruotava eccessivamente e non poteva essere utilizzato. Dopo aver sostituito il manicotto con una finestra con un manicotto con un piccolo foro, la rotazione è immediatamente scomparsa.

6. Cambiare il tipo di valvola di regolazione per eliminare la risonanza

Le frequenze naturali delle valvole di regolazione con diverse forme strutturali sono intrinsecamente differenti. Cambiare il tipo di valvola di regolazione è il modo più efficace per eliminare definitivamente la risonanza.

La risonanza di una valvola è molto accentuata durante l'uso: vibra intensamente (nei casi più gravi, può danneggiarsi irreparabilmente), ruota con forza (anche lo stelo della valvola può vibrare o torcersi) e produce un rumore forte (fino a oltre 100 decibel). Basta sostituire la valvola con una che presenti una differenza strutturale maggiore e l'effetto sarà immediato: la forte risonanza scomparirà miracolosamente.

Ad esempio, per il nuovo progetto di espansione di una fabbrica di vinilon è stata selezionata una valvola a manicotto DN200. Si sono verificati i tre fenomeni sopra descritti. Il tubo DN300 sobbalza, l'otturatore della valvola ruota, il rumore supera i 100 decibel e l'apertura di risonanza è compresa tra il 20 e il 70%. Consideriamo l'apertura di risonanza. Il grado è elevato. Dopo aver utilizzato una valvola a doppia sede, la risonanza è scomparsa e il funzionamento è tornato normale.

7. Metodo per ridurre le vibrazioni da cavitazione

Per quanto riguarda le vibrazioni da cavitazione causate dal collasso delle bolle di cavitazione, è naturale cercare modi per ridurre la cavitazione.

L'energia d'impatto generata dallo scoppio delle bolle non agisce sulla superficie solida, in particolare sul nucleo della valvola, ma viene assorbita dal liquido. Le valvole a manicotto presentano questa caratteristica, pertanto il nucleo della valvola a otturatore sull'albero può essere sostituito con uno a manicotto.

Adottare tutte le misure necessarie per ridurre la cavitazione, come ad esempio aumentare la resistenza alla strozzatura, aumentare la pressione dell'orifizio di costrizione, ridurre la pressione in più fasi o in serie, ecc.

8. Evitare il metodo di attacco con onde di origine vibratoria

Le onde d'urto provenienti da fonti di vibrazione esterne causano vibrazioni alla valvola, fenomeno che ovviamente deve essere evitato durante il normale funzionamento della valvola di regolazione. Qualora si verifichino tali vibrazioni, è necessario adottare le misure appropriate.


Data di pubblicazione: 27 ottobre 2023
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