- 調(diào)節(jié)閥本身是管路截流元件,通過改變流通截面積及流體阻力來進行調(diào)節(jié)流體量。在液體流體高壓差工況應(yīng)用時,調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流動的液體介質(zhì)由于截流原因?qū)е录眲〗祲?,則容易引起液體閃蒸和空化現(xiàn)象。閃蒸和空化的發(fā)生既影響調(diào)節(jié)閥口徑的選擇和計算,更是能導致嚴重的噪聲、振動及氣蝕對材料的破壞等等,直接影響使用。
- 當高壓液體流體通過調(diào)節(jié)閥閥芯閥座形成的截流區(qū)時,流速會突然增加而靜壓力驟然下降,若截流區(qū)的壓力驟然降到介質(zhì)飽和蒸汽壓及以下時,液體流體將產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象,夾有大量氣泡,體積急劇膨脹,同時對閥內(nèi)件有很強的侵蝕作用。若截流后的液體壓力又回復到飽和蒸汽壓之上時,在壓力作用下擠壓氣泡產(chǎn)生空化現(xiàn)象,空化形成的氣蝕有極大的沖擊力,可高達幾千牛頓,嚴重地沖撞和破壞閥芯閥座和閥體,有如猛烈噴沙的效果,實驗證明即使高硬度合金在強烈空化氣蝕下也只能承受很短時間。
- 對于上述工況,調(diào)節(jié)閥的選用主要考慮閥前后壓差(流體流速)、閥體閥內(nèi)件材料和結(jié)構(gòu)(角型閥、多級閥),以及采取有效的特殊設(shè)計和防空化措施:
- 1.考慮調(diào)節(jié)閥前后壓差
- 設(shè)計選用時不能使調(diào)節(jié)閥前后壓差過大,不要使閥芯閥座最小截流區(qū)的壓力下降到流體的倪和蒸汽壓以下,選擇閥前后壓差△pmax小于2.5MPa和控制合理流速??赏ㄟ^改變調(diào)節(jié)閥口徑或增加管道流通面積,來減小調(diào)節(jié)閥出口流速。
- 2.考慮調(diào)節(jié)閥材料
- 要選用抗蝕能力強的金屬材料,如在不銹鋼閥芯閥座基體上再用硬質(zhì)合金(鈷鉻鎢合金或碳化鎢)對密封面進行硬化處理(堆焊或高溫噴涂)。部分材料選擇參見表1。
- 3.考慮閥門結(jié)構(gòu)
- 選用特殊設(shè)計防空化氣蝕閥內(nèi)件,以避免氣蝕的破壞作用。使流體在通過閥芯閥座時每一點的壓力都高于該溫度下的飽和蒸汽壓,或采用迷宮閥內(nèi)件、多級套筒、多級閥芯等多級降壓減噪處理措施。還可選擇在閥芯閥座流出處加減噪器的方法,使液體本身相互沖撞呈高度紊流而減少氣泡(閃蒸現(xiàn)象)的產(chǎn)生。迷宮閥內(nèi)件,采用曲折路徑方法,使流動介質(zhì)通過一個含有曲折路徑的閥內(nèi)件旨在減小壓力恢復。曲折路徑可以有小孔、放射狀的流路的不同形式,效果基本一樣。
調(diào)節(jié)閥高壓差液體如何防空化氣蝕
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