- 常見(jiàn)的調(diào)節(jié)類閥門有柱塞式、窗口式和雙座式等結(jié)構(gòu)。但是，使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)以上結(jié)構(gòu)均不適用于高壓差。實(shí)際應(yīng)用中，單級(jí)和多級(jí)籠式群孔調(diào)節(jié)閥以及迷宮式調(diào)節(jié)閥等可以承受高壓差。在合理設(shè)計(jì)的情況下，單級(jí)與多級(jí)籠式群孔調(diào)節(jié)閥可必長(zhǎng)期承受5—6MPa壓差，短時(shí)還可必承受9MPa的壓差。此時(shí)，在閥門內(nèi)部可能出現(xiàn)閃蒸或汽蝕現(xiàn)象。該類閥門在設(shè)計(jì)中考慮了節(jié)流套群孔的對(duì)沖射流和排布，閥瓣徑向的受力平衡，節(jié)流孔徑與長(zhǎng)度的比，泄漏量控制及快換結(jié)構(gòu)。
- 1.單級(jí)節(jié)流。單級(jí)節(jié)流結(jié)構(gòu)用于汽蝕發(fā)生的可能性較小的場(chǎng)合。介質(zhì)通過(guò)單級(jí)節(jié)流套時(shí)，損失在節(jié)流套上的壓力是有限的，利用介質(zhì)通過(guò)小孔時(shí)噴射的對(duì)流相互沖擊，使流體自身降低和消耗其動(dòng)能，避免介質(zhì)對(duì)閻芯部件的直接沖擊，從而使閥門承受高壓差。實(shí)際使用時(shí)，該結(jié)構(gòu)閥門在鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中可“承受9MPa左右的壓差。
- 2.多級(jí)節(jié)流。多綴節(jié)流結(jié)構(gòu)適用于極易出現(xiàn)閃蒸與汽蝕或介質(zhì)為蒸汽且需要降低噪聲的情況下。通過(guò)多級(jí)節(jié)流，降壓系數(shù)R逐級(jí)增大，流通面積依次增加，介質(zhì)依次膨脹，達(dá)到分段逐級(jí)降壓的目的，以便減輕或消除汽蝕現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)使第一級(jí)承受大部分壓差，以后逐減，最后一級(jí)壓差應(yīng)當(dāng)是全部壓差的10%左右。介質(zhì)為液體或蒸汽時(shí)，原則上壓降不得分別低于其飽和壓力和臨界壓力。該結(jié)構(gòu)能夠有效地控制流體運(yùn)動(dòng)的速率及減輕流體對(duì)閥芯部件的直接沖撞，延長(zhǎng)閥門的壽命。
- 3.迷宮式。迷宮式結(jié)構(gòu)用于壓差非常高的情況下，是由多片迷宮芯片疊加而成。芯片表面刻有溝槽，介質(zhì)流經(jīng)彎曲的溝槽時(shí)阻尼逐級(jí)增加，有效地控制了流速，起到了多級(jí)降壓的作用。壓力控制的關(guān)鍵在于如何設(shè)計(jì)溝槽的數(shù)量與面積，“以期最有效地實(shí)現(xiàn)不斷的擴(kuò)容降壓，使壓力由高壓平穩(wěn)過(guò)渡至低壓。溝槽可以通過(guò)電腐蝕或微雕加工制造，后者制造費(fèi)用較高。
- 抗沖刷耐汽蝕。閥芯部件選材時(shí)，除了考慮材料本身的強(qiáng)度因素外，必須選用具有高溫抗沖刷及耐汽蝕能力強(qiáng)的材料。常用的閥瓣和節(jié)流套材料如Cr和CrMo等臺(tái)金錒必須經(jīng)過(guò)熱處理，節(jié)流套則通過(guò)氮化來(lái)提高表面硬度。密封面材料采用堆焊CoCrW硬質(zhì)合金，提高其抗沖刷能力。由于迷宮套筒溝槽的間隙較小，所以其材料必須選用不銹耐蝕鋼，防止在長(zhǎng)期運(yùn)行中結(jié)垢堵塞或被沖刷掉。
- 膨脹系數(shù)。在高溫高壓的情況下，必須要考慮配合零件的材料膨脹系數(shù)，防止因?yàn)閮?nèi)部零件膨脹量大于外部零件的膨脹量而出現(xiàn)的相互抱死現(xiàn)象。所以，原則上應(yīng)當(dāng)選擇內(nèi)部零件膨脹系數(shù)小于或等于外部零件膨脹系數(shù)的材料。
- 執(zhí)行機(jī)構(gòu)。雖然多數(shù)時(shí)間里閥門運(yùn)行在正常工況下，壓差不高。但是，必須考慮非正常短時(shí)高壓差出現(xiàn)的情況。所以，高壓差閥門選擇執(zhí)行器時(shí)必須要留有足夠的推拉力或扭矩的裕量，否則，會(huì)因?yàn)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)力量不足，出現(xiàn)閥門不動(dòng)作，閥桿振動(dòng)，或逆流結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)閥門在小行程時(shí)，閥瓣被驟然拉向密封面造成意外關(guān)閉的現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)留有高壓差時(shí)最大推拉力1.5倍左右的富裕量比較合適。
高壓差調(diào)節(jié)閥閥芯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
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