1. 剛性を高める
振動や軽微な振動に対しては、剛性を高めることで振動を抑制または弱めることができる。例えば、剛性の高いバネを使用したり、ピストンアクチュエータを使用したりすることが有効である。
2. 減衰を増やす
減衰を増やすということは、振動に対する摩擦を増やすことを意味します。例えば、スリーブバルブのバルブプラグをOリングや摩擦の大きいグラファイト充填材で密閉することで、わずかな振動を抑制または弱める効果が得られます。
3. ガイドサイズを大きくして、嵌合ギャップを小さくする
ガイドサイズシャフトプラグバルブ一般的に、ガイド径は小さく、バルブ間の嵌合クリアランスは0.4~1mmと大きいため、機械的振動が発生しやすくなります。したがって、わずかな機械的振動が発生した場合は、ガイド径を大きくし、嵌合ギャップを小さくすることで振動を弱めることができます。
4. スロットルの形状を変更して共振を解消する
いわゆる振動源は調整弁高速の流れと圧力が急激に変化するスロットルポートで発生するため、スロットル部材の形状を変更することで振動源の周波数を変更でき、共振が強くない場合は解決が容易になります。
具体的な方法は、振動開度範囲内でバルブコアの曲面を0.5~1.0mm回転させることである。例えば、自己作動式圧力調整弁工場内の家族エリア付近に設置されたこの装置は、共鳴によって発生する笛のような音で、他の従業員にも影響を与えていた。バルブコアの表面を0.5mm回転させたところ、共鳴による笛のような音は消えた。
5. スロットル部品を交換して共振を解消する
その方法は以下のとおりです。
流量特性を対数から線形、線形から対数に変更する。
バルブコアの形状を変更する。例えば、シャフトプラグタイプを「V」字溝バルブコアに変更したり、ダブルシートバルブのシャフトプラグタイプをスリーブタイプに変更したりする。
ウィンドウスリーブを小さな穴が開いたスリーブなどに変更する。
例えば、窒素肥料工場で使用されていたDN25ダブルシートバルブは、バルブステムとバルブコアの接続部で振動や破損が頻繁に発生していました。共振が原因であることを確認後、線形特性のバルブコアを対数特性のバルブコアに変更したところ、問題は解決しました。また、航空専門学校の実験室で使用されていたDN200スリーブバルブでは、バルブプラグが激しく回転し、使用できない状態でした。そこで、窓付きのスリーブを小孔付きのスリーブに変更したところ、回転はすぐに解消しました。
6. 共振を解消するために調整弁の種類を変更する
構造が異なる調整弁は、当然ながら固有振動数も異なります。共振を根本的に解消する最も効果的な方法は、調整弁の種類を変更することです。
バルブの共振は使用中に非常に激しく発生し、激しく振動し(ひどい場合はバルブが破損することもあります)、激しく回転し(バルブステムまで振動したりねじれたりします)、大きな騒音(100デシベル以上)を発します。構造的に大きな違いのあるバルブに交換するだけで、効果はすぐに現れ、激しい共振は奇跡的に消え去ります。
例えば、ビニルロン工場の新規拡張プロジェクトでDN200スリーブバルブが選定されたとします。上記3つの現象が発生しました。DN300パイプが跳ね上がり、バルブプラグが回転し、騒音は100デシベルを超え、共振開度は20~70%でした。共振開度を考慮すると、その程度は大きいと言えます。ダブルシートバルブを使用したところ、共振は解消され、正常に動作しました。
7. キャビテーション振動を低減する方法
キャビテーション気泡の崩壊によって引き起こされるキャビテーション振動に対しては、キャビテーションを低減する方法を見つけることが自然な流れである。
気泡破裂によって発生する衝撃エネルギーは、固体表面、特にバルブコアには作用せず、液体に吸収されます。スリーブバルブはこの特性を備えているため、シャフトプラグ式のバルブコアをスリーブ式に変更することが可能です。
キャビテーションを低減するためのあらゆる対策を講じてください。例えば、絞り抵抗の増加、絞りオリフィス圧力の増加、段階的または直列的な圧力低減などです。
8. 振動源波攻撃法を避ける
外部振動源からの衝撃波は弁の振動を引き起こしますが、これは調整弁の通常運転時には明らかに避けるべき事態です。このような振動が発生した場合は、適切な対策を講じる必要があります。
投稿日時:2023年10月27日




