調節（jiē）閥震動的原因及處理

調節閥震動的原因

調節閥（fá）的振動一般分為兩種狀態，一個是調節閥的整體振動，即整個調節閥在管道或基座上頻繁（fán）顫動。另一個是調節閥閥芯（xīn）的振動，這從閥（fá）杆上下頻繁的移動可看出，以下就這兩種（zhǒng）振動原因及其處理措施（shī）分析如下

1，調節閥整體振動（dòng）
整個調節閥在管道（dào）上振（zhèn）動原因大致如下：管道或基座劇烈振動（dòng），易（yì）引起整個調節閥振動；此外還與頻率有關，即（jí）當外部的頻率與係（xì）統的固有（yǒu）頻率相等或接近時受迫振動的能量達到大（dà）值、產生共振。這兩種因素（sù）有時相互影響，會使振動愈振愈（yù）烈，使管道跳（tiào）動，附件或元（yuán）件鬆動，並發出噠噠的響聲，嚴重的還會造成閥杆斷裂，閥座脫落（luò），致使係統無法工作。基於這種（zhǒng）情況（kuàng），應對引起振動的各管道和基座進行加固，這也有助於消除外來頻（pín）率的幹擾。
2，閥芯振動有時被測介質的流速急劇增加，使調節（jiē）閥前後差壓急劇變化，當超過閥（fá）的剛度時（shí），閥的穩定性就變差，這也會引起整個調節閥產生嚴重振蕩。但這種振蕩不一定就是閥的開（kāi）度小造成的（de）。這種振動一般伴有刺（cì）耳的（de）尖叫聲。調節閥的穩定性差，一旦有內部或外部不平衡力的幹擾且（qiě）超過了調節閥的剛度時，且調節閥自己又（yòu）不具備消除這種幹擾的能力，便產生了振蕩。此時需（xū）要增大（dà）調節閥的剛度，如將20~100KPa的彈簧，或增加其工作的穩定性，是有一定（dìng）好處的。
調節（jiē）閥安裝位置應遠離振動源，如不可（kě）避免（miǎn），應采取預防措施。 這種整個調節閥振動，在還未達到共振的（de）情況下，調（diào）節閥基本上還是能隨外給定信號而進行調節的。因為（wéi）外給定信號對閥芯的相對位移（yí），並不因整個調節閥（fá）的振動而改（gǎi）變（biàn）或改變很（hěn）小，其原因（yīn）在於它們是一個整體。 調節閥兩端的截止閥猛開或猛（měng）關，會使急劇流動的波測介質產生（shēng）強烈（liè）的反射衝波，反射波衝擊調節閥芯。當這個力大於膜片對閥芯向下的壓力時，會使閥芯上（shàng）移，產生（shēng）振動，尤其是在小信號情況（kuàng）下（xià），由於（yú）預緊力較小，更易使閥芯產生顫動。 調節閥開（kāi）度太小，使調節閥前後（hòu）差（chà）壓太大，至使在節（jiē）流口處流速增大，壓力迅速減（jiǎn）小。若此時壓力下降到液體在該（gāi）溫度下的飽和（hé）蒸氣壓時，可使液體產生氣化，形成閃蒸，生成氣（qì）泡、氣泡破裂時（shí）形成強大（dà）的壓力和衝擊波，產生氣錘（chuí），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（wō）壯（zhuàng）麻麵（miàn）並（bìng）使閥（fá）芯振動。 一般閥芯振動原（yuán）因大致如下：調節器輸出信號不穩定。快速的忽高忽低的變化，此時（shí）如閥門定位器靈敏（mǐn）度太（tài）高（gāo），則調節器輸出微（wēi）小的變化或飄移，就會立即轉換成定位器輸出信號很大。致使閥振蕩（dàng）。

調節閥的磨擦力太小，如調節閥的填料裝得太少，或壓蓋沒擰緊，外界輸入信號有微小的變化或飄移，會立即傳遞給閥芯，使閥芯振（zhèn）動，並發出咯咯的響聲。相反，如調節（jiē）閥的磨擦力太大，如填料裝得太多，壓蓋又擰得太緊，或填料函老化，幹涸，則在小信（xìn）號時動作不了，信號大時一經動作又產生又產生過頭的現象（xiàng），會使調節閥（fá）產生遲（chí）滯性振（zhèn）蕩，振動曲線近（jìn）似呈方形波。遇到這（zhè）種情況，應當（dāng）減小調節閥相應部分的阻尼來解決，如更（gèng）換填料等。氣源波動使定位器輸出（chū）波（bō）動，或（huò）定（dìng）位器活動部分鏽蝕（shí），不靈活，使輸入和（hé）輸出信（xìn）號不對（duì）應，產生跳躍式振蕩。此時應開啟氣源（yuán）減壓閥的清洗定位器，並向活動部分（fèn）塗上潤滑油（yóu），以消除磨擦力。 由於調節閥本身的不平衡力作用（yòng）的結果，使調節閥芯經常產生振蕩。零點彈簧頂緊力太小，抵抗外界幹擾的能力就小，在外界信（xìn）號小的情況下，易使閥芯產生振動。 綜上所述，根據實（shí）踐經驗筆者診斷，在一般情況下，閥芯（xīn）的振蕩對被測介（jiè）質的影響總是大於整個調（diào）節（jiē）閥振動對被測介質（zhì）影響的，並且閥芯振蕩原因及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（kàn）出，這兩種振動的原因也不可能分得那麽（me）清，有時也是混雜交織在一起的 

調節閥的振動與噪聲根據其誘發因素（sù）不同，大（dà）致可分為機械振動、氣蝕振動和（hé）流體動力學（xué）振動等原因。

1 機械振動（dòng）

機械振動根據其表現形式可以分為兩種狀態（tài）。一種狀態是調節閥（fá）的整體振動，即整個調節閥（fá）在（zài）管道或基座上頻繁顫動（dòng），其原因是由於管道或基座（zuò）劇烈振動，引起整個調節閥振動。此外還與頻率有關，即當外部的頻（pín）率與係統的固有頻率相等或接近時（shí）受迫振動的能量達到大值、產生（shēng）共振。另（lìng）一種狀態是調節閥閥瓣的振動，其原因主要是由於介質流速的急劇增加，使調節閥前後差壓急劇變化，引起（qǐ）整個調（diào）節閥產（chǎn）生嚴重振蕩。
2 氣（qì）蝕振動
氣蝕振動大多發生在液態介質的（de）調節閥內。氣蝕（shí）產生的根（gēn）本原因在於調節閥內流體（tǐ）縮流加速和靜壓（yā）下降引（yǐn）起液體（tǐ）汽化。調（diào）節（jiē）閥開度越小，其前後的（de）壓差越大，流體加速並產生氣蝕的可能性就越大，與之對應的阻塞（sāi）流壓降也就越小（xiǎo）。
3 流體（tǐ）動力學振動（dòng）
介質在（zài）閥內的節流過程也是其受摩擦（cā）、受阻力和擾（rǎo）動的過程。湍流體（tǐ）通過不良繞流體的調節閥（fá）時（shí）形成旋渦（wō），旋渦會隨著流體的（de）繼續流動的尾流而脫落。這種旋渦脫落頻率的形成及影響因素十分（fèn）複雜，並有很大的隨機性，定量計算（suàn）十分困難，而客觀卻（què）存在一個主導脫（tuō）落（luò）頻率（lǜ）。當（dāng）這一主導脫落頻率（亦包（bāo）括高次諧波）在與調節閥及其附屬裝置的結構頻率接（jiē）近或一致時，發生（shēng）了共振，調節閥就（jiù）產生了振動，並伴隨著噪聲。振動的強弱隨主導脫落頻率（lǜ）的強弱和高（gāo）次諧波波動方向一致性的程度（dù）而定。

調節閥震動的處理

1、增加剛（gāng）度
對振蕩和輕微振動，可增（zēng）大剛度來消除或減弱，如選（xuǎn）用（yòng）大剛度的彈簧，改用活塞執行機構等辦法都是可行的。
2、增加（jiā）阻尼
增加阻尼即增加對振動的摩擦，如套筒閥的閥塞可（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振動還是有一定作用的。
3、增大導向尺寸，減小配合間隙
軸塞形閥一般導向尺寸都較小，所有閥配合間隙一般都較（jiào）大，有0.4～1mm，這對產生機械振動是有幫助。因此，在（zài）發生輕微的機械振（zhèn）動時，可通過增大導向尺寸，減小配合間隙來削弱振動（dòng）。
4、改變節流件形狀，消除共振
因調節閥的所謂振源發生在高速流動、壓力急劇變化的節（jiē）流口，改變節流件的形狀即可改變振源頻率，在共振不強烈時比較容（róng）易解決。
具體辦法是將在振動開（kāi）度範圍內閥芯曲（qǔ）麵車削0.5～1.0mm。如某廠家屬區附近安（ān）裝了一（yī）台自力（lì）式壓（yā）力調節閥，因共振產生嘯叫影響職工休息，將閥芯曲麵車掉0.5mm後，共振嘯叫聲消失（shī）。
5、更換節流件消除共振
其方法有：
更換流量特性，對數改線性，線性改對數；
更換閥芯形式。如將軸塞形改（gǎi）為“V”形槽閥芯，將雙（shuāng）座閥軸塞型（xíng）改成套筒型；
將開窗口的（de）套筒（tǒng）改為打（dǎ）小孔的套筒等。
如（rú）某氮肥廠一台DN25雙座閥，閥杆與閥芯連接處經常振斷，我們確認為共振後（hòu），將直線特（tè）性閥芯（xīn）改為對（duì）數性閥芯（xīn），問題得到解決。又如（rú）某航空學（xué）院實驗（yàn）室用一台DN200套筒閥（fá），閥塞（sāi）產生強（qiáng）烈旋轉無（wú）法投用，將開窗口的套筒改為打小孔的套筒後，旋轉立即消失。
6、減小汽蝕振動法
對因空化汽泡破裂而產生的汽蝕（shí）振動，自然應在減（jiǎn）小空化上想辦法。
讓氣泡破裂產生的衝擊能（néng）量不作用在固（gù）體表麵上，特別（bié）是閥芯上，而是讓液體吸收（shōu）。套筒閥就具有（yǒu）這個（gè）特點，因此可以將軸塞型 閥芯（xīn）改成套筒型。
采取減小空化的一切辦法，如增加節流阻力（lì），增大縮流口壓力，分級或串聯減壓等。
7、避開振源（yuán）波擊法
外（wài）來振源波擊引起閥振動，這顯然是調節閥正常（cháng）工（gōng）作時所應避開的，如果產生這種振動（dòng），應當采取相應的措施。