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浅析单座气动调节阀如何避免或者减少气蚀与闪蒸

发表时间:2017-09-18      点击次数:2353

  单座气动调节阀操作稳定,具有可靠的动作特性,微小的阀座泄漏、精确的流量特性、宽大的可调范围等特点。它必将以独特的优点在广泛应用中取得高质量的控制效果。气蚀与闪蒸是常见的两种现象在气动调节阀的使用过程中是非常普遍的,严重损害调节阀的密封面,造成调节阀密封面泄露,甚至丧失调节能力,那么又有哪些办法可避免或者减少气蚀与闪蒸呢?

 

气动单座调节阀

 

  单座气动调节阀避免或者减少气蚀与闪蒸我们一般从3个方面同时出手:结构、材质以及压力。

  1、从结构上考虑:

  可设计特殊结构的阀芯、阀座,以避免气蚀的破坏作用。其基本原理是使高速流体通过阀芯、阀座时,每一点都高于在该温度下的饱和蒸汽压,或者使液体本身相互碰撞,在流路间导致高速紊流,使阀体部件中液体的动能由于磨擦而变为热能,因此,减少气泡的形成率。

  1)采用逐级降压原理,把阀体部件总的压差分成几个小压差,逐级降压,每一级都不超过临界压差。

  2)利用液流的多孔节流原理,减少气蚀的发生。这类阀体部件的特点是在阀体部件的套筒壁上或阀芯上开有许多特殊形状的孔。当液体从各个小孔喷射进去后,在套筒中心相互碰撞,一方面出于碰撞消耗能量,起到缓冲作用;另一方面,因气泡的破裂发生在套筒中心,这样,就避免了对阀芯和套筒的直接破坏。

  2、从材质上考虑:

  一般情况下,材料越硬,抗蚀能力越强,但至今仍没有找到长时间抵抗严重气蚀作用而不受损害的材料。因此,在有气蚀作用的情况下,应该考虑到阀芯、阀座易于更换。目前,制造阀芯、阀座的材料从抗气蚀的角度出发,国内外使用最广泛的是司钛莱合金、硬化工具钢和钴钨合金钢,特殊的表面要进行硬化处理。当用司钛莱合金时,可在这些不锈钢基体上进行堆焊和喷焊,以形成硬化表面。按不同的使用条件,硬化表面可局限于阀座、阀芯和阀座的封线处,也可以在整个表面或阀芯导向处。

  3、从压力上考虑:

  避免气蚀的根本方法是不让阀体部件的使用压差大于最大允许压差。最大允许压差用ΔPT表示为ΔPT=KC(P1-PV),式中P1为阀前压力(kPa);KC为气蚀系数,KC值因介质种类、阀芯形状、阀体结构和流向而不同,口径越大,KC越小,一般情况下,KC=0.25~0.65.

  为了不使阀体部件在气蚀条件下工作,必须使&Delta;P<&Delta;PT,如果因工艺条件的限制必须使&Delta;P>&Delta;PT,可以串联两个以上的阀体部件,使压差分配在两个阀体部件上,使每个阀体部件的压差&Delta;P都小于&Delta;PT,这样就可以避免气蚀。

  同时必须指出,当&Delta;P<2.5MPa时,即使产生气蚀现象,对材质的破坏也不严重,因此,不需要采用什么特殊措施。如果压差较高,就要设法避免和解决气蚀问题,如对角形阀采用侧进流体,阀芯寿命就比底进流体时长,因为避免了密封面的直接破坏。另外,在阀前阀后安装限流孔也可以吸收一些压降。