循環(huán)水液控蝶閥振動原因及防止

2013-05-24 馮愛華湖南省電力公司試驗研究院

　　文章對循環(huán)水泵出口液控蝶閥振動原因進行了詳細分析,通過逐步采取措施成功消除了這一重大缺陷,為以后處理此類問題積累了經(jīng)驗。

　　大型水泵出口一般均裝設(shè)液控蝶閥，它承擔(dān)了水泵出口電動閘閥的作用，又有止回閥的功能，具有一閥代兩閥的優(yōu)點，減少了占地面積，降低了投資。液控蝶閥是根據(jù)啟、停泵的水力過渡過程理論，采用分階段、按程序開、關(guān)閥，對防止水泵倒轉(zhuǎn)，抑制水壓波動和水錘產(chǎn)生具有良好的效果。

　　液控蝶閥雖具有上述優(yōu)點，但真空技術(shù)網(wǎng)(http://genius-power.com/)認為如果忽略了它在供水系統(tǒng)中布置的合理性，使液控蝶閥投運后發(fā)生了振動，就會影響機組的安全和穩(wěn)定運行。特別是某單位循環(huán)水泵出口液控蝶閥，就多次因振動劇烈、造成液控系統(tǒng)崩漏失壓，閥門關(guān)閉。檢修該閥門機組已多次被迫降負荷，為公司帶來巨大經(jīng)濟損失。

1、液控蝶閥產(chǎn)生振動的原因分析

1.1、液控蝶閥在水泵出口的位置

　　液控蝶閥布置在水泵的出口，應(yīng)盡量距離水泵遠一些，一般為液控蝶閥通徑的3倍～5倍為宜。該公司液控蝶閥通徑1.8m，按要求應(yīng)距離循環(huán)水泵5.4m～9m，但實際上距離只有2.8m。水泵出口的水流被高速旋轉(zhuǎn)的水泵葉輪甩出后，在其出口處會產(chǎn)生較大的旋流，流態(tài)十分復(fù)雜。當(dāng)液控蝶閥距離水泵出口較近時，紊亂水流會對蝶板產(chǎn)生很大的沖擊力造成蝶閥振動。

　　另外，不同類型的水泵，出口水流特性和紊亂程度是不一樣的。從結(jié)構(gòu)特點上講，該公司采用的單級、單吸、立式離心水泵其出口水流特性是最差的(相對于軸流泵、雙吸式離心泵、臥式離心泵)，這就更增加了對液控蝶閥運行的不利。

　　液控蝶閥如果能按設(shè)計要求裝設(shè)在循環(huán)水泵出口3～5倍距離就好了，但由于廠房場地限制，液控蝶閥的安裝位置不可能再變化，可以采取提高液控蝶閥抗振性能的方法，解決這一問題。

1.2、液控蝶閥的補油壓力

　　閥門全開后，為了保證重錘不振動、不掉錘，液控蝶閥有自動保壓的蓄能器系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于5.3MPa時，油泵自動啟動補油。而實際監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于6.2MPa時，重錘振動就要加大;壓力越低，振動越大。顯然，補油壓力設(shè)計值低，是引起振動原因之一。

1.3、液控蝶閥的蝶板與閥軸固定軸銷強度

　　檢修中液控蝶閥解體后，發(fā)現(xiàn)蝶板與閥軸的4個固定軸銷全部振松，造成蝶板與閥軸不能有效固定，抗擊振動的油壓不能有效建立在蝶板上，紊亂水流沖擊蝶板形成振動;并且隨運行時間的增加，固定軸銷越來越松，振動也就越來越大，形成惡性循環(huán)。

1.4、液控蝶閥的蝶板水平度

　　對照兩臺水泵出口液控蝶閥還有一個明顯的現(xiàn)象：兩閥投運時間、運行方式、參數(shù)是一樣的，但振動情況卻大不一樣，見表1。

表1

　　B液控蝶閥振動嚴重的多，并且B閥關(guān)閉后B循環(huán)水泵倒轉(zhuǎn)180r/min，遠遠超出了規(guī)定的倒轉(zhuǎn)不超過20%的要求(循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速397r/min)，據(jù)此判斷B液控蝶閥關(guān)閉時蝶板沒有關(guān)嚴，同時說明蝶板全開時不水平。大修中，液控蝶閥解體后印證了這一判斷：B液控蝶閥蝶板全開時與水平夾角達90，此時液控蝶閥流阻系數(shù)由0.24增加為0.34，阻力增大了40%以上，這是B閥為什么比A閥振動大的原因。

1.5、結(jié)論

　　通過以上的分析和大修實際檢查驗證，引起循環(huán)水泵出口液控蝶閥振動的原因主要有以下四點。

　　(1)液控蝶閥距離水泵出口近。

　　(2)液控蝶閥補油壓力設(shè)定值低。

　　(3)液控蝶閥蝶板與閥軸固定軸銷強度低。

　　(4)液控蝶閥蝶板調(diào)整不水平。