以下是对气动偏心旋转阀(凸轮挠曲调节阀)内部积存杂质结垢、润滑剂不足以及传动部件磨损等原因的详细分析:
一、内部积存杂质结垢的原因
(一)介质特性
含有固体颗粒:如果气动偏心旋转阀所控制的介质中含有固体颗粒,如在一些工业生产过程中,介质可能携带砂粒、金属粉末等杂质。这些颗粒在阀门内部流动时,会逐渐沉积下来。例如,在处理矿浆等含有大量固体颗粒的介质时,颗粒会在阀体内部的低流速区域堆积,形成结垢。
介质易结晶:某些介质在特定条件下容易结晶。当介质流经阀门时,温度、压力等条件的变化可能导致介质中的成分结晶析出。比如,一些含有盐类成分的溶液,在温度降低或蒸发作用下,盐类会结晶并附着在阀门内壁,随着时间的推移,结晶物质不断积累,形成结垢。
(二)阀门结构与流体动力学
流道设计复杂:部分气动偏心旋转阀的内部流道设计较为复杂,存在一些死区或低流速区域。这些区域的流体流动缓慢,介质中的杂质更容易沉积。例如,一些具有多级节流结构的阀门,介质在节流元件之间的流速变化较大,容易在节流元件的下游形成涡流,使杂质在涡流区域聚集。
密封结构影响:阀门的密封结构也可能导致杂质积存。如果密封件(如阀座、密封圈等)存在微小的缝隙或不平整,介质中的杂质可能会进入这些缝隙并滞留。而且,在阀门频繁启闭过程中,密封件与阀芯之间的摩擦可能会使密封件表面产生微小的磨损,进一步为杂质的附着提供条件。
(三)操作与维护
长期未清洗:在实际使用中,如果阀门长期未进行清洗,介质中的杂质会不断积累。即使介质本身杂质含量不高,随着时间的推移,少量杂质也会逐渐形成结垢。例如,在一些连续生产的化工装置中,由于生产过程不能中断,阀门可能长时间未进行拆卸清洗,导致内部结垢。
操作不当:操作过程中的一些不当行为也可能导致杂质积存。例如,阀门在关闭过程中,如果关闭速度过快,可能会使介质中的杂质在瞬间冲击下进入阀门内部的死角区域。或者在阀门开启过程中,如果开启幅度较小,介质在阀门内部的流速较低,也会促进杂质的沉积。
二、润滑剂不足的原因
(一)润滑剂消耗
正常磨损导致消耗:气动偏心旋转阀在工作过程中,阀杆、阀芯等运动部件之间存在相对运动,润滑剂会随着部件的运动而逐渐消耗。例如,阀杆在频繁的上下运动或旋转运动过程中,润滑剂会被带到其他部位,导致润滑剂在关键部位的量减少。
高温环境加速消耗:如果阀门处于高温环境中运行,润滑剂的性能会受到严重影响。高温会使润滑剂的黏度降低,甚至发生分解,导致润滑剂失效。例如,在一些高温蒸汽系统中使用的气动偏心旋转阀,润滑剂在高温条件下会加速挥发和分解,很快就会出现润滑剂不足的情况。
(二)润滑剂添加问题
添加量不足:在对阀门进行润滑剂添加操作时,如果没有按照规定的添加量进行操作,就会导致润滑剂不足。可能是由于操作人员疏忽或者对阀门润滑剂需求量不了解,导致添加的润滑剂量没有达到要求。
添加周期过长:没有根据阀门的实际使用情况制定合理的润滑剂添加周期。一些阀门可能由于使用频率较高或者工作环境恶劣,润滑剂的消耗速度较快,如果仍然按照常规的添加周期进行操作,就会出现润滑剂不足的情况。例如,在一些频繁启闭的气动偏心旋转阀中,润滑剂的消耗速度比普通阀门快,需要缩短添加周期。
(三)润滑剂质量问题
润滑剂变质:如果润滑剂存放时间过长或者存放条件不当,润滑剂可能会变质。例如,润滑剂暴露在空气中,可能会吸收水分或者与其他杂质发生反应,导致润滑剂的性能下降。变质后的润滑剂无法起到良好的润滑作用,相当于润滑剂不足。
润滑剂选择不当:没有根据阀门的工作条件(如温度、介质性质等)选择合适的润滑剂。如果润滑剂的性能与阀门的工作条件不匹配,润滑剂的润滑效果就会大打折扣。例如,在一些强酸性介质环境中使用的气动偏心旋转阀,如果使用了不耐酸的润滑剂,润滑剂会很快被腐蚀,失去润滑作用。
三、传动部件磨损的原因
(一)机械因素
频繁启闭:气动偏心旋转阀在频繁启闭过程中,传动部件(如阀杆、阀芯、凸轮等)之间会发生大量的相对运动。这种频繁的运动会导致传动部件之间的摩擦加剧,从而加速磨损。例如,阀杆与阀杆螺母之间的频繁旋转运动,会使螺纹部分产生磨损,导致阀杆与螺母之间的配合间隙增大。
负载过大:如果阀门在工作过程中承受的负载超过了其设计范围,传动部件就会受到过大的应力。例如,在一些高压力、大流量的工况下,阀门的传动部件需要承受较大的力矩,长期处于这种超负荷状态,会导致传动部件的强度下降,加速磨损。
(二)材料因素
材料硬度不足:传动部件的材料硬度如果较低,在与硬度较高的部件接触或者受到介质中杂质的冲刷时,容易产生磨损。例如,一些采用普通钢材制造的阀杆,在含有砂粒等杂质的介质环境中工作,阀杆表面会被杂质划伤,导致磨损。
材料疲劳:传动部件的材料在长期的交变应力作用下会产生疲劳。例如,阀芯在频繁启闭过程中,会受到介质压力和执行机构推力的交替作用,材料内部会产生微小的裂纹,随着时间的推移,这些裂纹会逐渐扩大,导致阀芯等传动部件的强度降低,加速磨损。
(三)环境因素
腐蚀性环境:如果气动偏心旋转阀处于腐蚀性环境中,传动部件的材料可能会受到腐蚀。例如,在含有氯离子的介质环境中,金属传动部件容易发生点蚀。腐蚀会使传动部件的表面变得粗糙,增加摩擦系数,从而加速磨损。
粉尘环境:在粉尘较多的环境中,粉尘会进入阀门内部,附着在传动部件表面。这些粉尘颗粒在传动部件运动过程中,会起到磨料的作用,加剧传动部件的磨损。