Тема недели

Компоненты турбонаддува подвергаются ускоренному износу и усталости

Режимы работы клапана против сузицы делятся на две категории: полное закрытие (нормальные стабильные условия работы) и полное открытие/широкое открытие (защита от сузицы, пуск и остановка). Средний угол открытия (30%–70%) относится к зоне интенсивного сужения потока; длительная работа при угле открытия 50% может привести к различным необратимым повреждениям. Основными причинами являются высокая разница давлений при сужении потока, высокоскоростной кавитационный эффект/эрозия, а также вибрационная усталость. 1. Регулирование через большую разницу давлений приводит к резкому увеличению скорости потока: при нормальной работе агрегата разница давления на входе и выходе велика; при 50-процентном открытии клапана площадь прохождения потока сокращается, в результате чего скорость потока среды (воздуха/дыма/пара) резко возрастает. Это приводит к образованию высокоскоростного струя, которая напрямую воздействует на элементы клапана, его уплотнительные поверхности и внутренние стенки корпуса клапана ； Последствия: нарушение герметичности, усиление утечки внутри клапана ； В поздних стадиях невозможно полностью остановить процесс, экипаж не может стабильно предотвращать возникновение аттерштота, что приводит к увеличению энергопотребления. 2. Интенсивные вибрации приводят к износу самого клапана и трубопроводов: (1) На угле открытия 50% наблюдается наибольшая степень вибраций клапана; струя жидкости создает вихри в камере клапана и в выходном трубопроводе, что приводит к колебаниям давления и периодическим ударам по элементам клапана и его штоку. 1) Керн клапана и шток клапана совершают высокочастотные колебания; усиливается трение между штоком клапана и уплотнителем, в результате чего уплотнитель быстро изнашивается и происходит утечка ； 2) Переменные нагрузки на резьбу штока клапана и место соединения элементов клапана приводят к ослаблению резьбы и разрыву элементов клапана ； 3) Корпус клапана, фланцы и соединительные трубопроводы подвергаются усталостным напряжениям из-за вибраций; происходит разрыв сварных швов и прокладок фланцев, что приводит к утечке среды. (2) Риск резонанса: при сходстве частоты естественных колебаний клапана с частотой пульсаций жидкости возникает резонанс, в результате чего амплитуда колебаний увеличивается в несколько раз. В серьезных случаях могут повреждаться кронштейны и основания исполнительных механизмов, а также ослабевать крепления трубопроводов, что приводит к их деформации. 3. Резкое увеличение энергопотребления, низкая экономичность работы агрегата; из-за открытия клапана защиты от обратного потока на 50% происходит постоянный обратный поток, в результате чего компрессор тратит большое количество энергии на циркуляцию среды. 4. Перегрузка исполнительного механизма, усиленное износ: (1) Шток клапана постоянно подвергается действию неравномерных сил жидкости; диафрагма/цилиндр исполнительного механизма долгое время находятся под неравномерной нагрузкой, в результате чего диафрагма изнашивается и трескается, а уплотнения цилиндра теряют герметичность ； (2) Позиционер должен постоянно выдавать сигнал для компенсации давления жидкости; детали быстро изнашиваются, точность управления снижается, а клапаны склонны к смещению ； (3) Вибрация и износ штанг и шарниров приводят к их зажиму; в условиях чрезвычайного режима работы клапан не может быстро полностью открыться, что создает серьезную опасность возникновения ситуации резонанса и аварийной работы агрегата. 5. Уровень шума превышает допустимые значения, что негативно сказывается на условиях профессионального здоровья работников на производстве.