1、FESTO電磁閥由于湍流和摩擦激發(fā)的壓強擾動就會產生噪聲,特別是當雷諾數(shù)Re>2400時的湍流狀態(tài),這種含有大量不規(guī)則的微小旋渦的湍流,可以說自身就處于“吵"的狀態(tài)。尤其流經節(jié)流或降壓閥門、截面突變的管道或急驟拐彎的彎頭時,湍流與這些阻礙流體通過的部分相互作用產生渦流噪聲,其聲功率級(dB)隨流速的變化關系可表示為:△Lw=60lg,若管路設計不當還可以產生空化噪聲;
2、再說閥門,帶有節(jié)流或限壓作用的閥門,是液體傳輸管道中影響*大的噪聲源。當管道內流體流速足夠時,若閥門部分關閉,則在閥門入口處形成大面積扼流,在扼流區(qū)域液體流速提高而內部靜壓降低,當流速大于或等于介質的臨界速度時,靜壓低于或等于介質的蒸發(fā)壓力,則在流體中形成氣泡。
FESTO電磁閥在閥門扼流區(qū)下游流速逐漸降低,靜壓升高,氣泡相繼被擠破,引起流體中無規(guī)則的壓力波動,這種特殊的湍化現(xiàn)象稱為空化,由此產生的噪聲叫空化噪聲。在流量大、壓力高的管路中,幾乎所有的節(jié)流閥門均能產生空化噪聲,這種空化噪聲順流而下可沿管道傳播很遠,這種無規(guī)則噪聲能激發(fā)閥門或管道中可動部件的固有振動,并通過這些部件作用于其它相鄰部件傳至管道表面,產生類似金屬相撞產生的有調聲音。
FESTO電磁閥的聲功率與流速的七次方或八次方成正比,因此為降低閥門噪音可采用多級串接閥門,目的是逐級降低流速。如我們經常使用的截止閥,采用的是低進高出的流向,因此當流體流經閥腔時,就會在控制閥瓣的下面(即扼流區(qū)內)形成低壓高速區(qū),產生氣泡。通過閥瓣后又形成高壓低速區(qū),氣泡相繼被擠破產生空化噪音。
本系統(tǒng)中故障主要是源于仿真參數(shù)的變化,當FESTO電磁閥內某一器件損壞或者磨損時其對應的常量必然會發(fā)生改變,也就導致該FESTO電磁閥的傳遞函數(shù)改變,*終體現(xiàn)在輸入輸出曲線上,也就形成了相應的故障。
本軟件研究的各種調節(jié)閥在其他參數(shù)一定的情況下變量與故障之間的關系(部分)如表1所示。例如當設置故障為波紋管損壞,則參數(shù)變小,其故障表現(xiàn)在曲線上為輸入輸出曲線的斜率減小。
本系統(tǒng)在FESTO電磁閥選型過程中,實現(xiàn)了:
(1)用戶在有幫助或無幫助情況下學習調節(jié)閥選型或自行測試。
(2)用戶可對所選調節(jié)閥進行不同介質下的試驗,并形成輸入電流、電壓或壓力與輸出流量之間的關系曲線。
(3)用戶設置故障并觀察故障現(xiàn)象曲線。本選型系統(tǒng)可以起到很好的教學作用,具有經濟、快捷、安全等優(yōu)點,并且與實際生產聯(lián)系緊密,對故障起到警示作用。
調節(jié)閥輸入與輸出特性仿真曲線的實現(xiàn)對調節(jié)閥選型教學方面有著重要意義,用戶根據(jù)選定工況下輸出曲線的情況,可以直觀判斷出所選調節(jié)閥的優(yōu)劣程度。而壓力調節(jié)閥仿真技術是得到輸入輸出曲線的關鍵。仿真可以理解為運用物理模型或數(shù)學模型代替實際系統(tǒng)進行試驗和研究。過程系統(tǒng)與數(shù)學模型的關系稱為建模,數(shù)學模型與仿真機之間的關系稱為仿真[1]。
FESTO電磁閥小信號難以動作,大信號跳躍振動,造成調節(jié)過程中FESTO電磁閥波動較大,參數(shù)難以穩(wěn)定。摩擦力大時造成氣動薄膜調節(jié)閥單向動作甚至不動。
1、由于閥桿的頻繁動作使盤根的密封性變差使介質外漏,若介質是高粘介質會附著在閥桿上加大了摩擦力,同時外泄介質受冷凝固更加增大了摩擦力;
2、FESTO電磁閥安裝管道前后管線不同心,使氣動薄膜調節(jié)閥有應力且附加到閥桿上致使閥桿與盤根的摩擦力加大。
3、被調介質的高溫高壓使氣動薄膜調節(jié)閥的盤根膨脹老化加大對閥桿的摩擦力;
4、在處理盤根泄漏時盤根壓板太緊增大了閥桿的摩擦力;
在日常維護中應該定期給氣動薄膜調節(jié)閥增加潤滑油或潤滑脂,盤根老化嚴重,泄露嚴重的應該更換盤根。
FESTO電磁閥是指在氣動系統(tǒng)中控制氣流的壓力、流量和流動方向,并保證氣動執(zhí)行元件或機構正常工作的各類氣動元件。控制和調節(jié)壓縮空氣壓力的元件稱為壓力控制閥。
在運行中因閥體內壁結疤、結晶、結垢導致閥卡、不動作或動作遲鈍,使系統(tǒng)不能進行自動調節(jié)的現(xiàn)象比較普遍,占調節(jié)閥故障總數(shù)的50%,給生產造成的影響較大;由調節(jié)閥填料老化、變硬導致閥動作遲鈍或從閥桿處泄漏等故障達15%;由于膜片損 壞漏氣或硬芯碎裂導致閥不能調節(jié)的現(xiàn)象達12%;由于定位器、減壓閥、執(zhí)行機構等腐蝕導致閥門故障的現(xiàn)象占10%;其它原因導致調節(jié)閥故障的概率占13%。
2 故障原因分析
根據(jù)多年來純堿生產現(xiàn)場使用的氣動薄膜調節(jié)閥的故障分析,可歸納出常見故障及其原因如下:
2.1 閥不動作
1)因調節(jié)器故障,使調節(jié)閥無電信號。
2)因氣源總管泄漏,使閥門定位器無氣源或氣源壓力不足。
3)定位器波紋管漏氣,使定位器無氣源輸出。
4)FESTO電磁閥膜片損壞。
5)由于定位器中放大器的恒節(jié)流孔堵塞、壓縮空氣含水并于放大器球閥處集積導致定位器有氣源但無輸出。
6)由于下列問題使調節(jié)閥雖有信號、有氣源但閥仍不動作:① 閥芯與襯套或閥座卡死;② 閥芯脫落(銷子斷了);③ 閥桿彎曲或折斷;④ 執(zhí)行機構故障:⑤ 反作用式執(zhí)行機構密封圈漏氣;⑥ 閥內有異物阻滯。
2.2 閥的動作不穩(wěn)定
1)因過濾減壓閥故障,使氣源壓力經常變化。
2)定位器中放大器球閥受微粒或垃圾磨損,使球閥關不嚴,耗氣量特別增大時會產生輸出振蕩。
3)定位器中放大器的噴嘴擋板不平行,擋板蓋不住噴嘴。
4)輸出管線漏氣。
5)執(zhí)行機構剛性太小,流體壓力變化造成推力不足。