Thread Content
1) Метод изменения направления действия силы дисбаланса в анализе устойчивости: при известном том, что сила дисбаланса действует в том же направлении, что и направление закрытия клапана, то есть создает тенденцию к его закрытию, устойчивость клапана снижается. При работе клапана в условиях действия вышеуказанных несбалансированных сил применяется метод изменения направления их действия; обычно это заключается в преобразовании клапана из режима закрытия потока в режим открытия потока. В целом, такой подход позволяет эффективно решить проблему стабильности клапана. 2) Избегание работы клапана в зоне нестабильности. Некоторые клапаны из-за особенностей своей конструкции имеют низкую стабильность при работе в определенных положениях открытия. ①Двухседельный клапан: угол открытия составляет менее 10%; из-за течи на верхнем шарике и закрытия потока на нижнем шарике возникают проблемы с стабильностью; ② Из-за изменения угла несбалансированных сил возникают колебания, что снижает стабильность. У клапанов-бабочек точка перехода находится примерно на уровне 70 градусов; у двухседельных клапанов — на уровне 80–90% полного открытия. При встрече с такими клапанами работа в зоне нестабильности неизбежно приводит к плохой стабильности; достаточно избегать работы в такой зоне. 3) Замена на клапан с высокой стабильностью: у такого клапана изменения силы дисбаланса незначительны, а направление его работы оптимально. Среди распространенных сферических клапанов у клапанов с втулкой имеется именно такая особенность. Когда стабильность одноклапанных и двухклапанных клапанов низкая, замена их на комплектные клапаны обязательно повысит стабильность. 4) Способность исполнительного механизма с увеличенной жесткостью пружины противостоять влиянию изменений нагрузки на ход зависит от жесткости пружины: чем выше жесткость, тем меньше ее влияние на ход, и тем лучше стабильность клапана. Увеличение жесткости пружины — это простой и распространенный способ повышения стабильности клапана; например, пружину с диапазоном напряжения 20–100 кПа можно заменить на пружину с более высокой жесткостью в диапазоне 60–180 кПа. Этот метод используется в основном для клапанов с позиционером; в противном случае к клапану необходимо установить отдельный позиционер. 5) Метод снижения скорости реакции. Когда система требует, чтобы регулирующий клапан реагировал или менял свою работу не слишком быстро, но при этом сам клапан реагирует и меняет свою работу слишком быстро, это является нежелательным. Например, когда необходимо точное регулирование расхода жидкости, но изменения в регулировании расхода через клапан бывают слишком значительными. Или же сама система уже обладает высокой скоростью реакции, а на клапане установлен позиционер, который ещё больше ускоряет его действия – это тоже нежелательно. Это приведет к перерегулировке, вибрациям и т. д. В связи с этим следует снизить скорость реакции. Способы: ① Изменить линейные характеристики на логарифмические; ② Устройства с позиционером можно заменить на преобразователи или приводы. 6) Изменение направления потока, решение проблемы стимулирования закрытия, устранение турбулентности. Двухпозиционные клапаны используются в качестве клапанов с полным закрытием для повышения эффективности отсечения потока. В жидкостном средстве под действием сил дисбаланса, возникающих при закрытом потоке, поршень клапана оказывается под давлением, что способствует его закрытию. Этот процесс называется эффектом всасывания; он ускоряет движение поршня клапана, что приводит к возникновению небольшого эффекта ударного воздушного потока и, в результате, к возникновению резонанса в системе. Решением вышеописанной проблемы является изменение направления потока таким образом, чтобы он шел в сторону, тогда режим сетевания исчезнет. Для решения проблем, подобных той, когда из-за стимулирования закрытия клапан не может нормально функционировать, также можно рассмотреть возможность применения этого метода. 7) Самым типичным клапаном для преодоления разрушающего действия потока является двухседельный клапан: поток входит сзади, шток клапана расположен перпендикулярно к входу, а поток обтекает шток и выходит двумя струями — сверху и снизу. Удар потока о сердечник клапана заставляет его смещаться в сторону выхода, что приводит к трению и повреждению направляющих поверхностей сердечника и втулки. Это вызывает нарушения в работе клапана. Высокий расход жидкости также может привести к изгибу сердечника, его эрозии; в серьезных случаях он даже может сломаться. Способы решения: ① Повысить твердость материала в направляющих элементах; ② Увеличить размер промежутка между верхней и нижней частями шарика клапана, сделав его более крупным; ③ Использовать другой клапан в качестве замены. При использовании втулочного клапана жидкость поступает с всех сторон вокруг втулки, что **снижает боковое давление на затвор клапана**. 8) Способ преодоления вращающей силы, возникающей из-за жидкости и заставляющей валевой элемент вращаться, для валевых элементов с «V»-образным отверстием заключается в том, что из-за асимметричного притока среды на валевой элемент действуют неравномерные силы, направленные по тангенциальной линии, что приводит к возникновению силы, заставляющей его вращаться. Особенно сильно это касается клапанов с DN≥100. Это может привести к отсоединению клапана от штока исполнительного механизма; в случае с исполнительными механизмами без пружины это может вызвать искривление диафрагмы. Способы решения проблемы: ① Повернуть сердечник клапана на определенный угол в противоположном направлении, чтобы сбалансировать силы, действующие на него; ② Усилить фиксацию соединения штока клапана с толкателем; при необходимости можно использовать дополнительную прокладку для предотвращения вращения; ③ Заменить сердечник клапана с V-образным отверстием на сердечник поршневого типа; ④ Использовать или изменить конструкцию клапана на такую, которая предусматривает наличие втулки; ⑤ Если причиной вращения является резонанс, то достаточно устранить этот резонанс, чтобы решить проблему. 9) Регулировка силы трения между створками клапана-бабочки позволяет преодолеть проблему колебаний при его открытии. Для таких клапанов используются мягкие уплотнители в виде уплотнительных кольцевидных элементов, уплотнительных рингов и покрытий. При закрытии клапана мягкие уплотнители деформируются, что способствует точному закрытию створок клапана и обеспечивает высокоэффективное закрытие. Но когда необходимо открыть клапан, исполнительный механизм должен постоянно увеличивать силу, действующую на створку клапана. Как только эта сила становится равной силе трения мягкого уплотнителя о створку клапана, та начинает двигаться. Как только происходит запуск, это трение резко снижается. Для достижения баланса сил клапанный элемент резко открывается. Когда сила, возникающая в результате этого, сравнивается по величине с моментом силы, создаваемым действием среды при соответствующем угле открытия, и моментом силы, создаваемым приводом, клапан останавливается на этом угле открытия. Этот резкий и внезапный скачок угла открытия может достигать 30–50%, что приведет к ряду проблем. В то же время при закрытии из-за значительных изменений в мягких уплотнителях может произойти постоянная деформация, либо они могут быть повреждены или порваны под действием клапанных пластин, что сокращает срок их службы. Решение заключается в регулировке трения мягкого уплотнителя при запуске клапанной пластины, что позволяет не только обеспечить необходимый уровень перекрытия, но и обеспечить нормальный запуск клапана. Конкретные способы включают: ① корректировку величины перегрузки; ② снижение трудностей, связанных с открытием клапана из-за чрезмерного закрытия его створок, путем использования ограничителей или регулировки усилия зажима и выходного усилия исполнительного механизма