防喘振閥的選型及動作時間探討

防喘振閥的選型及動作時間討論摘要：針對壓縮機在工業(yè)消費過程中的重要性，介紹壓縮機防喘振閥門的選型及防喘振閥門動作時間的計算，通過簡單的介紹，在選型過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，使壓縮機防止喘振。關(guān)鍵詞：防喘振閥閥門選型動作時間壓縮機廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、食品、醫(yī)藥等行業(yè)中，壓縮機是非常重要的設(shè)備之一，它主要的作用是進步其壓力和輸送壓縮介質(zhì)的功能，它平安可靠地運行對于整個系統(tǒng)裝置的平安消費起著非常重要的作用。1壓縮機喘振的產(chǎn)生和危害當(dāng)壓縮機的流量低于極限流量值時或壓縮機的輸出壓力比輸出管道下游的壓力小的時候都會出現(xiàn)不穩(wěn)定的工況，這會導(dǎo)致氣體介質(zhì)從壓縮機的出口倒流回壓縮機，造成壓縮機的氣體流量和排氣壓力周期性的低頻率、大振幅的波動，引起壓縮機的強烈震動，這就是壓縮機的喘振[1]。壓縮機的不穩(wěn)定工況導(dǎo)致壓縮機的工作性能不穩(wěn)定，使壓縮機周期性的發(fā)生噪音、振動、嚴重的情況會導(dǎo)致壓縮機的零件損壞，影響其正常的工作。2壓縮機防止喘振的方法壓縮機防止喘振的方法主要有兩類：一類是在壓縮機設(shè)計時盡可能的增加葉片氣體繞流無脫離的穩(wěn)定區(qū)。二類是采取相應(yīng)的防喘振裝置來防止喘振，當(dāng)壓縮機的流量低于極限流量的時候，通過防喘振閥門或者放空閥、切斷閥來調(diào)節(jié)壓縮機的介質(zhì)流量或介質(zhì)壓力，讓壓縮機的流量處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。這需要防喘振閥門的動作時間非?？欤僭O(shè)防喘振的動作時間不能滿足壓縮機的介質(zhì)回流或者介質(zhì)壓力無法到達構(gòu)造類型和閥門動作時間。2.1防喘振閥門類型的選擇壓縮機防喘振閥門構(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合也可以應(yīng)用，但前提是閥內(nèi)件必須進展全司太萊堆焊等強化處理，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是密封面和節(jié)流面分開、使用壽命比單座閥長，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)高進低處，所以適用于介質(zhì)出現(xiàn)閃蒸或者空化的場合，介質(zhì)流動過程中，力互相抵消，具有降壓降噪的作用，壓縮機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)場具有很好的使用效果。2.1.3高壓差閥門因為壓縮機的特殊性，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，流量的增大會導(dǎo)致閥門的噪音和流速的進步;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，會導(dǎo)致介質(zhì)流速和噪音的進步;在流量、溫度、分子量不變的情況下，壓差的改變對噪音的影響最明顯，所以在高壓差的壓縮機場合中，需要特殊的高壓差閥門來解決此類問題，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)濟價值馬上就表達出來了，同口徑的蝶閥價格是直動閥的1/3，如今市場上最流行的三偏心蝶閥，可以到達六級泄漏量，雙向密封，扭矩小，所以蝶閥已占到壓縮機防喘振閥門的半壁江山。2.2防喘振閥的動作時間防喘振閥門最重要的一方面就是它的動作時間，為了保證壓縮機不發(fā)生喘振，就必須保證防喘振閥門在規(guī)定的時間內(nèi)翻開或者關(guān)閉，防喘振閥門動作時間的實現(xiàn)，主要是通過閥門附件來實現(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。下面將舉例說明防喘振閥門動作時間的實現(xiàn)方法。解：我們主要考慮閥門的動作時間，閥門的CV值計算將不再闡述，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，壓力等級選用Class150，執(zhí)行機構(gòu)選用單作用的SR-400-K10，執(zhí)行機構(gòu)的容積是86L，供氣壓力是0.5MPa。閥門動作時間的計算是根據(jù)一個經(jīng)歷公式，如下所示：T=■×60式中：T=閥門的動作時間，單位S;Q=執(zhí)行機構(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。防喘振閥門時間要求：閥門從全關(guān)到全開時間小于2秒，執(zhí)行機構(gòu)的容積是86L，為了滿足時間要求，裝備了氣動加速器、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算，詳細如下所示：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，所以計算閥門從全開到全關(guān)時間，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)時間：T1=■×60=■×60=4.5S，動作時間滿足要求。閥門從全關(guān)時間到全開時間，因為這條氣路上面只有一個氣控閥而已，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)到全開時間T2=■×60=■×60=1.5S，動作時間滿足要求。閥門控制氣路圖如下所示：■圖1閥門控制氣路圖不管設(shè)計院如何要求，執(zhí)行機構(gòu)是單作用還是雙作用，動作時間多長，計算方法是一樣的，因為雙作用執(zhí)行機構(gòu)需要帶儲氣罐，一是儲氣罐會增加閥門的本錢，二是由于壓縮機的構(gòu)造原因，需要考慮壓縮機的配管，所以壓縮機防喘振閥門的執(zhí)行機構(gòu)一般不選用雙作用執(zhí)行機構(gòu)。選型時，如遇到防喘振閥門有動作