調（diào）節閥震動的原因及處理

調節閥震動的原因

調節閥的振動一般分為兩種狀態，一個是調節閥的整體振動，即整個調（diào）節閥在管道或基（jī）座（zuò）上頻繁顫動。另一（yī）個是調節閥閥芯的振動，這從閥杆上下頻繁的移動（dòng）可看出，以下就（jiù）這兩種振（zhèn）動原因及其處理措施分析如下

1，調（diào）節閥整體振動（dòng）
整個調節（jiē）閥在管道上振動原（yuán）因大致如下：管道或基座劇烈振動，易引起整個調節閥振動；此外還與頻率有關，即（jí）當外部的（de）頻率與係統的固有頻率（lǜ）相等或接（jiē）近時受迫振動的能量達到大值、產生（shēng）共振。這兩種因素有時相互影響（xiǎng），會使振動愈振愈烈，使管道跳動，附件或元（yuán）件（jiàn）鬆動，並發出噠噠（dā）的響聲，嚴重的還會造成閥杆斷裂，閥座脫落，致使係統無法工作（zuò）。基於這種情（qíng）況，應對引起（qǐ）振動（dòng）的各管道和基座進行加固（gù），這（zhè）也有助於消除（chú）外來頻率的幹擾。
2，閥芯振動有時被測（cè）介質的流速急劇增（zēng）加（jiā），使調節閥前後差壓急劇變化，當（dāng）超過閥的（de）剛度時，閥的穩定性就變（biàn）差，這也會引起（qǐ）整個調節閥產生嚴重振（zhèn）蕩。但這種振蕩不（bú）一（yī）定就是閥的開度小造成的。這種振動（dòng）一般伴有刺耳的尖叫聲。調節閥的穩定（dìng）性差，一旦有內部或外部不平衡力的幹擾且超過了調節閥的剛度時，且（qiě）調節閥自己又不（bú）具備消除這種幹擾的能力（lì），便產生了振蕩。此時需要（yào）增大調節閥（fá）的剛度，如將20~100KPa的（de）彈簧，或增加其工作的（de）穩（wěn）定性，是（shì）有一定好處的。
調節閥安裝位置應遠離振動源，如不可避免，應采取預防措施。 這種整個調節閥振動，在還未達到共振（zhèn）的情（qíng）況下，調節閥基本上還是能隨外給定信號而進行（háng）調（diào）節的。因為外給定信號對閥芯的相對位移，並不因整個調節閥的振動而改變（biàn）或改變很小，其原因在於它們是一個整體。 調節（jiē）閥兩（liǎng）端的截止閥猛開或猛關，會使急劇流動的波測介（jiè）質（zhì）產（chǎn）生強烈的反（fǎn）射衝波，反射波衝（chōng）擊調節閥芯。當這（zhè）個力大於膜片對閥芯向下的壓力時，會使閥芯上移，產生振（zhèn）動，尤其是在小信（xìn）號情（qíng）況（kuàng）下，由於預緊力較小，更易使閥芯產生顫動。 調節閥開度太小，使調（diào）節閥前後差壓太大，至使在節流口處流（liú）速（sù）增（zēng）大，壓力迅速（sù）減小。若此時壓力下降到液體在該溫度（dù）下的飽和（hé）蒸氣壓時，可使液體產生氣化，形成閃蒸，生成氣泡、氣泡破裂時形成強（qiáng）大的壓力和衝擊波，產生（shēng）氣（qì）錘，這個壓力一般可達幾十兆帕。氣錘衝擊閥芯，使閥芯形成蜂窩壯麻麵並（bìng）使（shǐ）閥芯（xīn）振動（dòng）。 一般閥芯振動原因大致如下：調節器輸出（chū）信號不（bú）穩定。快速的忽高忽低的變化，此時如閥門定位器靈敏度太高，則調節器（qì）輸（shū）出微小的變化或飄（piāo）移（yí），就會立即轉換（huàn）成定位（wèi）器輸出信號很大。致使閥振蕩。

調節閥的磨擦力太小，如調節閥的填料裝得太少，或（huò）壓蓋沒擰緊，外界輸入信號（hào）有微小的變化或飄移，會（huì）立即傳遞給閥芯，使閥芯振動，並發出咯咯的（de）響聲。相反（fǎn），如調（diào）節閥的磨擦力太大，如填料裝得太多（duō），壓蓋又擰得太緊，或填料函老化，幹涸，則在小信號時動作不了，信號大時一經動作又產生又產生（shēng）過頭的現象，會使調節閥產生遲滯性振蕩，振動曲線近（jìn）似呈方形（xíng）波。遇到這種情況，應當減小調節閥相應部分的阻尼來解決，如更換填料等。氣源波動使定位器輸出波動（dòng），或定（dìng）位器（qì）活（huó）動部分鏽蝕，不靈活，使輸入和輸出信號不對應，產生（shēng）跳（tiào）躍式振蕩。此時應開啟氣源（yuán）減壓閥的清洗定位器，並向活動部分塗上潤滑油，以消除磨擦力。 由於調節閥本身的不平衡力作用的結果，使調節閥芯經常產生振（zhèn）蕩（dàng）。零點彈簧頂（dǐng）緊力（lì）太小，抵抗外界幹擾的（de）能力（lì）就小，在外界信號小的（de）情（qíng）況下，易使閥芯產（chǎn）生振動。 綜上所（suǒ）述，根據實踐經驗筆者診斷，在一（yī）般情況下，閥芯的（de）振蕩對被（bèi）測介質（zhì）的影響總是（shì）大於（yú）整個調節閥振動對被測介質影響的，並且閥（fá）芯振蕩原因及（jí）預防措施總要比整個調節閥振蕩原因及預防措施複雜。實踐中又可（kě）以看出（chū），這兩種振動的原因也不可能分得那麽清（qīng），有時也是混（hún）雜交織在一起的 

調節閥的振動與噪聲根據其誘發因素不同，大致可分（fèn）為機械振動、氣蝕振動和流體動力學振動等原（yuán）因。

1 機械振動

機械振動根據其表（biǎo）現形式可以分為兩種狀態。一種狀態是調節閥的（de）整體振動，即整個調節閥在管道或基（jī）座上頻繁顫動，其原因是由（yóu）於管道或基座劇烈振動，引起整個調（diào）節閥振動。此外還與頻率有關，即當外部的頻率與係統的固有頻率相等（děng）或接近時受迫振動的能量達到大值（zhí）、產生共振。另一種狀態是調節閥閥（fá）瓣的振（zhèn）動，其原因主要是由於介質流速的急劇增加，使調節閥（fá）前後差壓急劇變化，引起整個調節閥產（chǎn）生嚴重振蕩。
2 氣蝕振動（dòng）
氣蝕振動大多發生在液態介質的調節閥內。氣蝕產生的根本原因在於調節閥內流體縮（suō）流加速和靜壓下降引起液體汽化（huà）。調節閥開度越小，其前後的壓差越（yuè）大，流體加速並產（chǎn）生氣蝕的可（kě）能性就越大，與之對應（yīng）的阻塞流壓降也就越小。
3 流體動力學振動
介質在（zài）閥內的節流過程也是其受摩（mó）擦、受阻力和擾動的過程（chéng）。湍流體通過不良繞流（liú）體的調節閥時形成旋渦，旋渦會隨著流體的繼續流動的尾流而脫落。這（zhè）種（zhǒng）旋渦脫落頻率的形成及影響因素十分複雜（zá），並有很大的（de）隨機性，定量計算十分困難，而客觀卻（què）存（cún）在一個主導（dǎo）脫落頻率。當（dāng）這一主導脫落頻率（亦包（bāo）括高（gāo）次諧波）在與調節閥（fá）及其附屬（shǔ）裝置的結構頻率接近或一致時，發生了共振，調節閥就產生了振動，並伴隨著噪聲。振動（dòng）的強弱隨主導脫落頻率的強（qiáng）弱和高次諧波波動方向一致性的程度而定（dìng）。

調節閥震動的處理（lǐ）

1、增加剛（gāng）度
對振（zhèn）蕩和輕微振動，可增大剛度來消除或（huò）減弱，如選用大剛度的彈簧，改用（yòng）活塞執（zhí）行機構等辦法都是（shì）可行的。
2、增（zēng）加阻尼
增加阻尼即增加（jiā）對（duì）振動的摩擦，如（rú）套筒（tǒng）閥的（de）閥塞可（kě）采用“O”形圈密封，采用具有較大摩擦力的石墨填料等，這對消除或減弱輕微的（de）振動（dòng）還是有一定作用的。
3、增大導向尺（chǐ）寸，減小配合間隙
軸塞形閥一（yī）般導向尺寸都較小，所有閥配合間隙一般都較大，有0.4～1mm，這對產生機械（xiè）振動是（shì）有幫助。因此，在（zài）發（fā）生輕微（wēi）的機械振動時，可通過增大導向尺寸，減小配（pèi）合間隙來削（xuē）弱振動。
4、改變節流件（jiàn）形狀，消除共振（zhèn）
因調節閥的所（suǒ）謂振源發生在高速流動、壓（yā）力急劇變化的節流口，改變節流件的形狀即可改變振源頻（pín）率，在共振不強烈時比較（jiào）容易解決。
具體辦法是將在振動開度範圍內閥芯曲麵（miàn）車削0.5～1.0mm。如某（mǒu）廠家屬（shǔ）區附近（jìn）安裝了一台自力式壓（yā）力調節閥（fá），因（yīn）共振產生嘯（xiào）叫影響職工休息，將（jiāng）閥芯曲麵車掉0.5mm後，共振嘯叫聲消失。
5、更換（huàn）節流件（jiàn）消除（chú）共振
其方法有：
更換流量特性，對（duì）數改線性，線（xiàn）性改對數；
更換閥（fá）芯形式。如將軸塞形改為（wéi）“V”形（xíng）槽閥芯，將雙座閥軸塞型改成套筒型；
將開窗口（kǒu）的套筒改為打小孔的套筒等。
如某氮肥廠一台DN25雙座閥，閥杆與閥芯連（lián）接處經常（cháng）振（zhèn）斷，我（wǒ）們確認（rèn）為共振後，將直（zhí）線特性閥芯改為對數性閥芯，問題得到解決。又（yòu）如某航空學院實驗室用一台DN200套筒閥，閥塞產（chǎn）生強烈旋轉無法（fǎ）投用，將開窗口的套筒改為打小孔的套筒（tǒng）後，旋轉立即消（xiāo）失（shī）。
6、減小汽蝕振動法
對因空化汽泡破裂而產生的汽蝕振動，自然應在減小空化上（shàng）想辦法。
讓氣（qì）泡（pào）破裂產生（shēng）的衝擊能量不作用在固體表麵上，特別是閥芯（xīn）上，而是讓液體吸收。套（tào）筒（tǒng）閥就具有這個特點，因此可以將軸塞（sāi）型 閥芯改成套（tào）筒型。
采取減（jiǎn）小空化的一切辦法，如增加節流阻（zǔ）力，增大（dà）縮（suō）流口壓力，分級或串聯減壓等。
7、避開振源波擊法
外來（lái）振源波（bō）擊引起閥（fá）振動，這顯（xiǎn）然是調節閥正常（cháng）工作時（shí）所應避開的，如果產生這種振（zhèn）動，應當采取相應（yīng）的措施。