防喘振閥的選型及動(dòng)作時(shí)間探討

防喘振閥的選型及動(dòng)作時(shí)間討論摘要：針對(duì)壓縮機(jī)在工業(yè)消費(fèi)過(guò)程中的重要性，介紹壓縮機(jī)防喘振閥門的選型及防喘振閥門動(dòng)作時(shí)間的計(jì)算，通過(guò)簡(jiǎn)單的介紹，在選型過(guò)程中選擇適宜的閥門和合理的附件，從而滿足防喘振閥門的要求，使壓縮機(jī)防止喘振。關(guān)鍵詞：防喘振閥閥門選型動(dòng)作時(shí)間壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、食品、醫(yī)藥等行業(yè)中，壓縮機(jī)是非常重要的設(shè)備之一，它主要的作用是進(jìn)步其壓力和輸送壓縮介質(zhì)的功能，它平安可靠地運(yùn)行對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)裝置的平安消費(fèi)起著非常重要的作用。1壓縮機(jī)喘振的產(chǎn)生和危害當(dāng)壓縮機(jī)的流量低于極限流量值時(shí)或壓縮機(jī)的輸出壓力比輸出管道下游的壓力小的時(shí)候都會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的工況，這會(huì)導(dǎo)致氣體介質(zhì)從壓縮機(jī)的出口倒流回壓縮機(jī)，造成壓縮機(jī)的氣體流量和排氣壓力周期性的低頻率、大振幅的波動(dòng)，引起壓縮機(jī)的強(qiáng)烈震動(dòng)，這就是壓縮機(jī)的喘振[1]。壓縮機(jī)的不穩(wěn)定工況導(dǎo)致壓縮機(jī)的工作性能不穩(wěn)定，使壓縮機(jī)周期性的發(fā)生噪音、振動(dòng)、嚴(yán)重的情況會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的零件損壞，影響其正常的工作。2壓縮機(jī)防止喘振的方法壓縮機(jī)防止喘振的方法主要有兩類：一類是在壓縮機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)盡可能的增加葉片氣體繞流無(wú)脫離的穩(wěn)定區(qū)。二類是采取相應(yīng)的防喘振裝置來(lái)防止喘振，當(dāng)壓縮機(jī)的流量低于極限流量的時(shí)候，通過(guò)防喘振閥門或者放空閥、切斷閥來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的介質(zhì)流量或介質(zhì)壓力，讓壓縮機(jī)的流量處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。這需要防喘振閥門的動(dòng)作時(shí)間非?？欤僭O(shè)防喘振的動(dòng)作時(shí)間不能滿足壓縮機(jī)的介質(zhì)回流或者介質(zhì)壓力無(wú)法到達(dá)構(gòu)造類型和閥門動(dòng)作時(shí)間。2.1防喘振閥門類型的選擇壓縮機(jī)防喘振閥門構(gòu)造類型主要考慮介質(zhì)的壓差、溫度、流量及介質(zhì)的分子量，這幾個(gè)主要方面的因素將確定閥門的構(gòu)造類型。閥門的壓差是決定閥門構(gòu)造類型的主要因素，壓縮機(jī)上使用的防喘振閥門主要有單座閥、套筒閥、高壓差閥門、蝶閥，下面我將闡述這幾種閥門使用的場(chǎng)合。2.1.1直通單座閥單座閥的允許壓差小，主要應(yīng)用在1MPa以下的場(chǎng)合，由于單座閥的CV值可以做的很小，所以在壓差大一些的場(chǎng)合也可以應(yīng)用，但前提是閥內(nèi)件必須進(jìn)展全司太萊堆焊等強(qiáng)化處理，才可以滿足使用要求。套筒閥也叫籠式閥，套筒閥最突出的特點(diǎn)是密封面和節(jié)流面分開、使用壽命比單座閥長(zhǎng)，閥芯具有壓力平衡孔，所以穩(wěn)定性好，可以承受比較大的壓差，由于套筒閥的流量窗口在套筒上，介質(zhì)高進(jìn)低處，所以適用于介質(zhì)出現(xiàn)閃蒸或者空化的場(chǎng)合，介質(zhì)流動(dòng)過(guò)程中，力互相抵消，具有降壓降噪的作用，壓縮機(jī)的防喘振閥門的前后壓差在3MPa以內(nèi)都可以選用此類型的閥門，現(xiàn)場(chǎng)具有很好的使用效果。2.1.3高壓差閥門因?yàn)閴嚎s機(jī)的特殊性，介質(zhì)全部為可壓縮的氣體，受到介質(zhì)流量、壓差、溫度、分子量等因素的影響，在溫度、壓力、分子量不變的情況下，流量的增大會(huì)導(dǎo)致閥門的噪音和流速的進(jìn)步;在流量、溫度、壓差不變的情況下，分子量的減小，同口徑閥門的情況下，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)流速和噪音的進(jìn)步;在流量、溫度、分子量不變的情況下，壓差的改變對(duì)噪音的影響最明顯，所以在高壓差的壓縮機(jī)場(chǎng)合中，需要特殊的高壓差閥門來(lái)解決此類問題，高壓差閥門閥內(nèi)件的構(gòu)造形式主要有：打孔式、套筒式、多級(jí)降壓式、迷宮式等等的閥內(nèi)件形式。2.1.4蝶閥在閥前后壓差比較小，管道口徑比較大、介質(zhì)流量大，要求空間比較小等情況下，蝶閥的經(jīng)濟(jì)價(jià)值馬上就表達(dá)出來(lái)了，同口徑的蝶閥價(jià)格是直動(dòng)閥的1/3，如今市場(chǎng)上最流行的三偏心蝶閥，可以到達(dá)六級(jí)泄漏量，雙向密封，扭矩小，所以蝶閥已占到壓縮機(jī)防喘振閥門的半壁江山。2.2防喘振閥的動(dòng)作時(shí)間防喘振閥門最重要的一方面就是它的動(dòng)作時(shí)間，為了保證壓縮機(jī)不發(fā)生喘振，就必須保證防喘振閥門在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)翻開或者關(guān)閉，防喘振閥門動(dòng)作時(shí)間的實(shí)現(xiàn)，主要是通過(guò)閥門附件來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要的閥門附件有定位器、減壓閥、加速器、氣控閥、電磁閥等等。下面將舉例說(shuō)明防喘振閥門動(dòng)作時(shí)間的實(shí)現(xiàn)方法。解：我們主要考慮閥門的動(dòng)作時(shí)間，閥門的CV值計(jì)算將不再闡述，由于閥門前后壓差不大，管道口徑比較大，我們選用三偏心蝶閥WB310DN350，壓力等級(jí)選用Class150，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用單作用的SR-400-K10，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的容積是86L，供氣壓力是0.5MPa。閥門動(dòng)作時(shí)間的計(jì)算是根據(jù)一個(gè)經(jīng)歷公式，如下所示：T=■×60式中：T=閥門的動(dòng)作時(shí)間，單位S;Q=執(zhí)行機(jī)構(gòu)容積，單位L;P=供氣壓力，單位bar;q=主氣路限流原件的壓縮空氣流量，單位NL/min。防喘振閥門時(shí)間要求：閥門從全關(guān)到全開時(shí)間小于2秒，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的容積是86L，為了滿足時(shí)間要求，裝備了氣動(dòng)加速器、氣控閥等附件?！?■式中：S=相應(yīng)附件流道的節(jié)流面積，mm2;V=相應(yīng)附件的流通才能，NL/min。相應(yīng)附件的流通才能這里不在計(jì)算，詳細(xì)如下所示：我們從圖1可以看出黑色的粗線為主控制氣路，這條氣路上面氣源管是限流元件，所以計(jì)算閥門從全開到全關(guān)時(shí)間，應(yīng)該以氣源管的壓縮氣量為分母，如下所示：閥門正常工作的調(diào)節(jié)時(shí)間：T1=■×60=■×60=4.5S，動(dòng)作時(shí)間滿足要求。閥門從全關(guān)時(shí)間到全開時(shí)間，因?yàn)檫@條氣路上面只有一個(gè)氣控閥而已，所以把氣控閥的壓縮氣量作為分母，如下所示：閥門從全關(guān)到全開時(shí)間T2=■×60=■×60=1.5S，動(dòng)作時(shí)間滿足要求。閥門控制氣路圖如下所示：■圖1閥門控制氣路圖不管設(shè)計(jì)院如何要求，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是單作用還是雙作用，動(dòng)作時(shí)間多長(zhǎng)，計(jì)算方法是一樣的，因?yàn)殡p作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要帶儲(chǔ)氣罐，一是儲(chǔ)氣罐會(huì)增加閥門的本錢，二是由于壓縮機(jī)的構(gòu)造原因，需要考慮壓縮機(jī)的配管，所以壓縮機(jī)防喘振閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般不選用雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。選型時(shí)，如遇到防喘振閥門有動(dòng)作