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循環(huán)水液控蝶閥振動(dòng)原因及防止

2013/10/17 18:22:50      點(diǎn)擊:
循環(huán)水液控蝶閥振動(dòng)原因及防止
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發(fā)布日期:2013-5-24

循環(huán)水液控蝶閥振動(dòng)原因及防止

    大型水泵出口一般均裝設(shè)液控蝶閥,它承擔(dān)了水泵出口電動(dòng)閘閥的作用,又有止回閥的功能,具有一閥代兩閥的優(yōu)點(diǎn),減少了占地面積,降低了投資。液控蝶閥是根據(jù)啟、停泵的水力過渡過程理論,采用分階段、按程序開、關(guān)閥,對防止水泵倒轉(zhuǎn),抑制水壓波動(dòng)和水錘產(chǎn)生具有良好的效果。
    液控蝶閥雖具有上述優(yōu)點(diǎn),但如果忽略了它在供水系統(tǒng)中布置的合理性,使液控蝶閥投運(yùn)后發(fā)生了振動(dòng),就會影響機(jī)組的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。特別是某單位循環(huán)水泵出口液控蝶閥,就多次因振動(dòng)劇烈、造成液控系統(tǒng)崩漏失壓,閥門關(guān)閉。檢修該閥門機(jī)組已多次被迫降負(fù)荷,為公司帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。
    1 液控蝶閥產(chǎn)生振動(dòng)的原因分析
    1.1 液控蝶閥在水泵出口的位置
    液控蝶閥布置在水泵的出口,應(yīng)盡量距離水泵遠(yuǎn)一些,一般為液控蝶閥通徑的3倍~5倍為宜。該公司液控蝶閥通徑1.8m,按要求應(yīng)距離循環(huán)水泵5.4m~9m,但實(shí)際上距離只有2.8m。水泵出口的水流被高速旋轉(zhuǎn)的水泵葉輪甩出后,在其出口處會產(chǎn)生較大的旋流,流態(tài)十分復(fù)雜。當(dāng)液控蝶閥距離水泵出口較近時(shí),紊亂水流會對蝶板產(chǎn)生很大的沖擊力造成蝶閥振動(dòng)。
    另外,不同類型的水泵,出口水流特性和紊亂程度是不一樣的。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上講,該公司采用的單級、單吸、立式離心水泵其出口水流特性是最差的(相對于軸流泵、雙吸式離心泵、臥式離心泵),這就更增加了對液控蝶閥運(yùn)行的不利。
    液控蝶閥如果能按設(shè)計(jì)要求裝設(shè)在循環(huán)水泵出口3~5倍距離就好了,但由于廠房場地限制,液控蝶閥的安裝位置不可能再變化,可以采取提高液控蝶閥抗振性能的方法,解決這一問題。
    1.2 液控蝶閥的補(bǔ)油壓力
    閥門全開后,為了保證重錘不振動(dòng)、不掉錘,液控蝶閥有自動(dòng)保壓的蓄能器系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于5.3MPa時(shí),油泵自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)油。而實(shí)際監(jiān)測發(fā)現(xiàn),當(dāng)系統(tǒng)壓力低于6.2MPa時(shí),重錘振動(dòng)就要加大;壓力越低,振動(dòng)越大。顯然,補(bǔ)油壓力設(shè)計(jì)值低,是引起振動(dòng)原因之一。
    1.3 液控蝶閥的蝶板與閥軸固定軸銷強(qiáng)度
    檢修中液控蝶閥解體后,發(fā)現(xiàn)蝶板與閥軸的4個(gè)固定軸銷全部振松,造成蝶板與閥軸不能有效固定,抗擊振動(dòng)的油壓不能有效建立在蝶板上,紊亂水流沖擊蝶板形成振動(dòng);并且隨運(yùn)行時(shí)間的增加,固定軸銷越來越松,振動(dòng)也就越來越大,形成惡性循環(huán)。
    1.4 液控蝶閥的蝶板水平度
    對照兩臺水泵出口液控蝶閥還有一個(gè)明顯的現(xiàn)象:兩閥投運(yùn)時(shí)間、運(yùn)行方式、參數(shù)是一樣的,但振動(dòng)情況卻大不一樣,見表1。
表1

    B液控蝶閥振動(dòng)嚴(yán)重的多,并且B閥關(guān)閉后B循環(huán)水泵倒轉(zhuǎn)180r/min,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了規(guī)定的倒轉(zhuǎn)不超過20%的要求(循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速397r/min),據(jù)此判斷B液控蝶閥關(guān)閉時(shí)蝶板沒有關(guān)嚴(yán),同時(shí)說明蝶板全開時(shí)不水平。大修中,液控蝶閥解體后印證了這一判斷:B液控蝶閥蝶板全開時(shí)與水平夾角達(dá)90,此時(shí)液控蝶閥流阻系數(shù)由0.24增加為0.34,阻力增大了40%以上,這是B閥為什么比A閥振動(dòng)大的原因。
    1.5 結(jié)論
    通過以上的分析和大修實(shí)際檢查驗(yàn)證,引起循環(huán)水泵出口液控蝶閥振動(dòng)的原因主要有以下四點(diǎn)。
    (1)液控蝶閥距離水泵出口近。
    (2)液控蝶閥補(bǔ)油壓力設(shè)定值低。
    (3)液控蝶閥蝶板與閥軸固定軸銷強(qiáng)度低。
    (4)液控蝶閥蝶板調(diào)整不水平。
    2 液控蝶閥振動(dòng)的防止
    2.1 液控蝶閥入口安裝橡膠膨脹節(jié)
    由于現(xiàn)場環(huán)境條件所制約,液控蝶閥位置不能再改變。為了減少循環(huán)水泵傳來的部分振動(dòng),在液控蝶閥入口安裝JGD型可屈撓單球體橡膠膨脹節(jié),它具有彈性高、位移量大,吸振降噪效果好等特點(diǎn),并且還方便了液控蝶閥的拆裝。
    2.2 提高液控蝶閥補(bǔ)油壓力
    由現(xiàn)場觀察監(jiān)測得知,液控系統(tǒng)油壓低于6.2MPa時(shí),重錘擺動(dòng)開始增大,可以采取把補(bǔ)油壓力由原來的5.3MPa提高為6.5MPa,確保重錘不掉錘、不擺動(dòng)。
    2.3 增加液控蝶閥蝶板與閥軸固定軸銷直徑,提高軸銷強(qiáng)度
    液控蝶閥安裝位置偏離了設(shè)計(jì)要求,蝶板與閥軸固定軸銷強(qiáng)度已不能滿足新環(huán)境的要求。經(jīng)計(jì)算,軸銷直徑由ф30mm增大為ф40mm,其強(qiáng)度增加了70%以上,試運(yùn)行表明可滿足強(qiáng)度要求。
    2.4 調(diào)整液控蝶閥蝶板水平度
    蝶板水平度一定要在液控蝶閥就地安裝好后,進(jìn)入蝶閥內(nèi)部觀察蝶板的開關(guān)狀態(tài),保證以下幾點(diǎn)。
    (1)蝶閥全開時(shí),蝶板開度指針為00,全開燈亮,液控系統(tǒng)壓力為停泵壓力9.8MPa,蝶板水平;固定好蝶板開限位頂絲。
    (2)蝶閥全關(guān)時(shí),蝶板開度指針為900,全關(guān)燈亮,液控系統(tǒng)壓力0,蝶板關(guān)嚴(yán);固定好蝶板關(guān)限位頂絲。
    通過上述措施,循環(huán)水泵出口A、B液控蝶閥振動(dòng)在正常范圍內(nèi),未再發(fā)生閥門異常關(guān)閉事故。

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