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SMC電磁閥產生噪聲有哪些因素

2019-03-26 16:04:49

    SMC電磁閥產生噪聲有哪些因素

    SMC電磁閥在供熱系統(tǒng)中離不開泵、管道和閥門,可這些又都是產生噪聲源的設施。 總得說來,噪聲源主要有管道噪聲、閥門噪聲都與液體流動的狀態(tài)有關,換句話說即與壓差和流速有關。下面具體介紹噪聲源的產生:

    來講一下比較容易理解的管道。液體流經管道時,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。

    再來說一下相對復雜點的閥門。帶有節(jié)流或限壓作用的閥門,是液體傳輸管道中影響較大的噪聲源。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,當流速大于或等于介質的臨界速度時,靜壓于或等于介質的蒸發(fā)壓力,則在流體中形成氣泡。

    氣泡隨液體流動,在閥門扼流區(qū)下游流速逐漸降,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。

    空化噪聲的聲功率與流速的七次方或八次方成正比,因此為降閥門噪音可采用多級串接閥門,目的是逐級降流速。如我們經常使用的截止閥,采用的是進高出的流向,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)形成壓高速區(qū),產生氣泡。通過閥瓣后又形成高壓速區(qū),氣泡相繼被擠破產生空化噪音。

    使用閥門時,往往根據(jù)具體情況,更換原帶墊圈。常有墊圈有:橡膠平墊圈、塑料平墊圈、聚四氟乙烯包墊圈、石棉橡膠墊圈、纏繞墊圈、波形墊圈、橡膠O形墊圈、金屬平墊圈、金屬異形墊圈、金屬包皮墊圈等。

    (1)橡膠平墊圈:變形容易,壓緊時不費力,但耐壓、耐溫能力都較差,只用于壓力、溫度不高的地方。天然橡膠有一定耐酸堿性能,使用溫度不宜過60℃;氯丁橡膠也能耐某些酸堿,使用溫度80℃;丁腈橡膠耐油,可用至80℃;氟橡膠耐腐蝕性能很好,耐溫性能也比一般橡膠強,可在150℃介質中使用。

    (2)塑料平墊圈:塑料的較大特點是耐腐蝕性好,大部分塑料耐溫性能不好。聚四氟乙烯為塑料之冠,不但耐腐蝕性能優(yōu)異,而且耐溫范圍比較寬闊,可在-180℃~+200℃之內長期使用。

    (3)聚四氟乙烯包墊圈:為了充分發(fā)揮聚四氟乙烯的,同時彌補它彈性較差的缺點,做成聚四氟乙烯包裹橡膠或石棉橡膠的墊圈。這樣,既同聚四氟乙烯平墊圈一樣耐腐蝕,又有良好的彈性,增強密封效果,減小壓緊力。其斷面形狀如圖4-20所示。

    (4)石棉橡膠墊圈:由石棉橡膠板剪成。它的組分是60~80%的石棉和10~20%的橡膠,以及填充劑、硫化劑等。它有很好的耐熱性、耐冷性、化學穩(wěn)定性,而且貨源豐富,。使用時,壓緊力不必很大。由于它能粘附金屬,所以較好表面涂一層石墨粉,以免拆卸時費勁。

    石棉橡膠板有四種顏色:灰色,用于壓(牌號XB-200,耐壓≤16公斤/平方厘米,耐溫200℃) ;紅色,用于中壓(牌號XB-350,耐壓可達40公斤/平方厘米,耐溫350℃) ;紫紅色,用于高壓(牌號XB-450,耐壓100公斤/平方厘米耐溫450℃) ;綠色,用于油類,耐壓性能也很好。

    (5)纏繞墊圈:是把很薄的金屬帶和非金屬帶緊貼在一起,纏繞成多層的圓形,斷面呈波浪狀,有很好的彈性和密封性。金屬帶可用08鋼SMC電磁閥等。

    (6)波形墊圈:具有壓緊力小,密封效果好的特點。常采用金屬與非金屬組合的形式。

    (7)橡膠O形墊圈:斷面形狀是正圓,有一定的自緊作用,密封效果比平墊圈好,壓緊力更小。

    (8)金屬平熱圈:鉛,耐溫100℃;鋁430℃;銅315℃;碳鋼550℃;銀650℃;鎳810℃;蒙乃爾(鎳銅)合金810℃,不銹鋼870℃。其中鉛耐壓能力較差,鋁可耐64公斤/平方厘米,其他材料可耐高壓。

    閥門的動密封,主要是指閥桿密封。不讓閥內介質隨閥桿運動而泄漏,是閥門動密封的中心課題。

    填料函形式

    目前,閥門動密封,以填料函為主。填料函的基本形式是:

    (1)壓緊螺母式

    這種形式,外形尺寸小,但壓緊力受限制,只使用于小閥門。

    (2)壓蓋式

    這是用得多的形式。

    同一形式又能許多細節(jié)區(qū)別。例如,從壓緊螺栓來說,可分T形螺栓(用于壓力≤16公斤/平方厘米的壓閥門)、雙頭螺栓和活節(jié)螺栓等。從壓蓋來說,可分整體式和組合式。

    填料

    填料函內,以填料與閥桿直接接觸并充滿填料函,阻止介質外漏。對填料有以下要求:

    (1)密封性好;

    (2)耐腐蝕;

    (3)磨擦系數(shù)小;

    (4)適應介質溫度和壓力。

    SMC電磁閥常用填料有:

    (1)石棉盤根:石棉盤根,耐溫和耐腐蝕性能都很好,但單獨使用時,密封效果不佳,所以總是浸漬或附加其他材料。油浸石棉盤根:它的基本結構形式有兩種,一種是扭制,另一種是編結。又可分圓形和方形。

    (2)塑料成型填料:一般做成三件式,也可做成其他形狀。所用塑料以聚四氟乙烯為多,也有采用尼龍66和尼龍1010的。

    (3)橡膠O形圈:在壓狀態(tài)下,密封效果良好。使用溫度受限制,如天然橡膠只能用于60℃。

    (4)聚四氟乙烯編織盤根:將聚四氟乙烯細帶編織為盤根,有極好的耐腐蝕性能,又可用于深冷介質。

    此外,使用單位根據(jù)自己的需要,常常探索各種有效的填料形式。例如,在250℃蒸氣閥門中,用石棉盤根和鉛圈交替迭合,漏汽情況就會減輕;有的閥門,介質經常變換,如以石棉盤根和聚四氟乙烯生料帶共同使用,密封效果便好些。為減輕對閥桿的磨擦,有的場合,可以加二硫化鉬(M0S2)或其他潤滑劑。

    目前,對新穎填料,正進行著探索。例如用聚丙烯腈纖維經聚四氟乙烯乳液浸漬,又經預氧化后,在模具中燒結壓制,可以得到密封性能優(yōu)異的成型填料;又如用不銹鋼薄片與石棉制成波形填料,可耐高溫、高壓與腐蝕。

    SMC電磁閥閥門密封有了更嚴格的要求,有的場合已無法使用填料密封,因此產生了新的密封形式-波紋管密封。這種密封不需填料,所以也叫無填料密封。


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