En production, nous constatons parfois que les régulateurs, les soupapes de surpression et autres étranglements génèrent des vibrations et du bruit sévères. En fait, les vibrations et le bruit générés en même temps, le tiroir de soupape, le siège de soupape et d'autres pièces internes ont été sévèrement lavés, entraînant des marques d'usure de la route, des rainures et des creux profonds, et certains provoquent même la fracture de la tige de soupape, qui ont un impact sérieux des performances de la vanne, réduisant la durée de vie
Les vibrations et le bruit de la vanne de régulation en fonction de ses différents facteurs évoqués peuvent être divisés en vibrations mécaniques, vibrations de cavitation et vibrations de fluide (vortex) et d'autres raisons.
Provoque des vibrations et du bruit
Vibration de cavitation
Une vibration de cavitation se produit généralement dans la soupape de commande de fluide liquide. La cause fondamentale de la cavitation est que le liquide dans la valve de régulation est accéléré par le flux systolique et la pression statique est diminuée. Plus l'ouverture de la vanne de commande est petite, plus la différence de pression entre l'avant et l'arrière est grande. Plus le fluide accélère et la cavitation est générée, et la perte de charge correspondante du flux de blocage est plus petite.
Vibration mécanique
La vibration mécanique selon ses manifestations peut être divisée en deux états. Un état est la vibration globale de la vanne de régulation, c'est-à-dire que l'ensemble de la vanne de régulation vibre fréquemment sur le tuyau ou la base, en raison de violentes vibrations du tube ou de la base faisant vibrer l'ensemble de la vanne de régulation. De plus, il est également lié à la fréquence, c'est-à-dire que lorsque la fréquence externe est égale ou proche de la fréquence propre du système, l'énergie de la vibration forcée atteint une valeur maximale et une résonance se produit. Un autre état est la vibration du clapet de vanne, la raison est principalement due à l'augmentation rapide du débit moyen, au changement rapide avant et après la pression de la vanne de régulation, provoquant de fortes oscillations de la vanne de régulation.
Vibration vortex
Le fluide est étranglé dans la soupape et en raison du frottement, de la traînée et de diverses perturbations, il produit inévitablement une large gamme de courants de Foucault, tels que le fluide heurtant une tige de soupape, passant à travers des espaces, dans les virages, au moment du détournement, tourbillon des flux sont générés et les flux tourbillonnaires interagissent avec le cylindre pour induire des vibrations et générer un son détaché du vortex. Une fois que la fréquence d'excitation du flux de gaz est couplée à la fréquence naturelle de l'élément mécanique ou à l'onde stationnaire longitudinale de la colonne de gaz dans le tuyau, oscillation latérale de la colonne d'air, choc thermique, compression dynamique des gaz ou autre écoulement instable Lorsque la vibration augmente , le bruit augmente. Si le fluide s'écoule à travers la soupape de commande pour produire un flash, un mélange biphasique gaz-liquide existe, et la décélération et l'expansion du fluide biphasé formeront également du bruit. De plus, la cavitation, la rupture de la bulle libère une énergie puissante, produira un bruit jusqu'à 10000Hz, plus la bulle est importante, plus le bruit est grave.
Comment gérer les vibrations et le bruit
Pour la cavitation
Tout d'abord, il faut éviter le travail de petites ouvertures. L'ouverture de la soupape de commande est trop petite, ce qui entraîne une augmentation de la vitesse au niveau de l'orifice, la pression diminue rapidement, l'écoulement du fluide à travers la soupape est facile à former des flashs et des cavitations. Yijun Jun dans cet article," cliquez ici" mentionné la petite ouverture de valve causée par les dommages de cavitation, nous ne devons pas ignorer.
Deuxièmement, une chute de pression de distribution à plusieurs niveaux doit être utilisée. Pour éviter la cavitation, le moyen le plus efficace est de faire en sorte que la chute de pression à tous les niveaux de la vanne soit inférieure à la différence de pression minimale qui se produit par cavitation, la pression critique. Lorsque la soupape de commande pour résister à la pression est bien supérieure à la pression critique, une structure à plusieurs étages peut être utilisée pour réduire la pression. Dans la conception de la soupape de commande d'étranglement à plusieurs étages, de sorte que chaque niveau de papillon pour résister à la différence de pression est inférieur à la pression admissible, de sorte que chaque niveau de consommation d'énergie, ce qui rend le prochain niveau de pression de la population est relativement faible, réduisant le niveau suivant de pression, récupération basse pression, cela peut réduire le débit du papillon, éviter la cavitation et réduire le rôle de la cavitation. Bien sûr, si le système de condition ne convient pas à la structure de décompression à plusieurs étages, peut également utiliser la structure du manchon d'étranglement.
Enfin, vous devez planifier un processus de conduite raisonnable. Le processus d'entraînement sur le site de production est essentiel à l'utilisation de la vanne de régulation, en particulier pour les vannes de régulation avec des pressions différentielles élevées avant et après la pression de travail.
Pour les vibrations mécaniques
Tout d'abord doit être le bon choix des composants. Si le volet de vanne change rapidement, que la sensibilité du positionneur de vanne est trop élevée, que la sortie du régulateur change ou dérive, il sera immédiatement converti en un grand localisateur de signal de sortie, entraînant une oscillation de la vanne. Le frottement de la soupape de commande est trop petit, le signal d'entrée externe change ou dérive légèrement, il sera transmis au volet de la soupape, le fait vibrer. Au contraire, si le frottement de la soupape de commande est trop grand, alors l'action ne peut pas être un petit signal, le signal est généré par l'action d'un grand phénomène, fera l'oscillation d'hystérésis de la soupape de commande. Dans ce cas, devrait réduire l'amortissement de la partie correspondante de la vanne de commande à résoudre, comme le remplacement de la garniture.
Deuxièmement, faites attention à la connexion de la tige de soupape. Pendant le fonctionnement normal de certaines unités de traitement, la vapeur haute température et haute pression continue de passer à travers le tiroir de la vanne de régulation haute pression, provoquant la tige de la vanne de régulation haute pression et le couple généré entre les tiges de vanne, de manière à couper la goupille à vis , Parmi les raisons pour lesquelles la goupille cylindrique a été gravement affectée jusqu'à ce que la fracture soit endommagée, la tige de la vanne de régulation haute pression s'est éteinte, menaçant la sécurité de l'unité, si les réparations laisseraient un grand danger potentiel pour la sécurité.
Enfin, la vanne de régulation doit être installée loin de la source de vibrations. Si cela est inévitable, des mesures de précaution doivent être prises.
Pour les courants de Foucault
Pour les courants de Foucault, utilisez d'abord une petite bordure d'accès bien espacée. Au fur et à mesure que le fluide s'écoule à travers le manchon de petit alésage ou un autre chemin de dérivation avec un espacement approprié, un plus petit volume d'écoulement du jet est obtenu, ce qui à son tour réduit le volume du vortex, réduit l'efficacité de conversion entre l'énergie mécanique et l'énergie acoustique, et réduit efficacement les vibrations et bruit. Dans le même temps, des tourbillons plus petits déplacent l'énergie acoustique produite par le liquide vers une bande de fréquence plus élevée, la paroi du tube a une bonne atténuation du bruit dans la bande de fréquence plus élevée et l'oreille humaine a une réponse plus faible à la haute fréquence effet sonore.
L'utilisation de garnitures étagées réduit également les vibrations et le bruit. En raison de la flexion de la trajectoire en escalier, l'écoulement du fluide est lent, ce qui entraîne un frottement dans le processus d'écoulement, ce qui entraîne une perte de pression et une consommation d'énergie du fluide plus importantes, de manière à atteindre l'objectif de réduction des vibrations et du bruit.
Autres méthodes
Les silencieux et l'épaisseur de la paroi peuvent également être utilisés pour réduire le bruit et les vibrations.
Le silencieux est directement installé dans la soupape de commande de la partie aval, et la soupape de commande connectée en série, peut être utilisée pour absorber l'énergie sonore de la soupape de commande en cas de débit élevé, de faible chute de pression, mieux refléter ses caractéristiques économiques de contrôle du bruit, en général, il absorbe le bruit jusqu'à 25 dB à droite.
L'augmentation de l'épaisseur de paroi du tuyau en aval de la soupape de commande peut réduire efficacement les vibrations et le bruit de la soupape de commande. Cependant, le bruit ne sera pas affaibli par la distance dans le pipeline. Par conséquent, tous les systèmes de tuyaux en aval de la vanne de régulation doivent utiliser la même épaisseur de tuyau.
