一、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的閃蒸和氣蝕:
氣蝕是一種水力流動(dòng)現(xiàn)象,氣蝕的直接原因是管道流體因阻力的突變產(chǎn)生了閃蒸及空化。當(dāng)流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥節(jié)流口時(shí),流速突然急劇增加,根據(jù)流體能量守恒定律,流速增加靜壓力便驟然下降,出口壓力達(dá)到或者低于該流體所在情況下的飽和蒸汽壓時(shí),部分液體就汽化為氣體,形成蒸汽與氣體混合的小汽泡,氣液兩相共存的現(xiàn)象,此既為閃蒸的形成。如果下游壓力恢復(fù)到高于液體的飽和蒸汽壓力,汽泡在高壓的作用下,迅速凝結(jié)而破裂,汽泡破裂的瞬間形成一個(gè)沖擊力,此沖擊力沖撞在閥芯、閥座和閥體上,使其表面產(chǎn)生塑性變形,形成一個(gè)個(gè)粗糙的蜂窩渣孔,此種現(xiàn)象即是空化,這便是氣蝕形成的過程。因此氣蝕現(xiàn)象將導(dǎo)致嚴(yán)重的噪音、振動(dòng)、材質(zhì)的破壞等。
二、解決氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的閃蒸和氣蝕的選型:
。1)選用壓力恢復(fù)系數(shù)小的閥門
在工藝條件允許的情況下盡量選用壓力恢復(fù)系數(shù)小的閥門,如球閥、蝶閥等。如果工藝條件必須使調(diào)節(jié)閥的壓差△P>△PT(產(chǎn)生空化的臨界壓差),可以將兩個(gè)調(diào)節(jié)閥串聯(lián)起來使用,這樣每個(gè)調(diào)節(jié)閥的壓差△P都小于△PT,空化便不會(huì)產(chǎn)生。如果閥的壓差△P小于2.5MPa,一般不會(huì)產(chǎn)生氣蝕,即使有氣蝕的產(chǎn)生也不會(huì)對(duì)材料造成嚴(yán)重的損壞。
。2)選用角形調(diào)節(jié)閥
由于角形閥中的介質(zhì)直接流向閥體內(nèi)部下游管道的中心,而不是直接沖擊體壁,所以可大大減少?zèng)_擊閥體體壁的飽和氣泡數(shù)量,從而減弱了閃蒸破壞力。
三、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥材料的抗氣蝕性能:
從氣蝕的直接結(jié)果看,造成損傷是因?yàn)椴牧嫌捕炔蛔阋缘挚箽馀萜屏讯尫诺臎_擊力,所以從這個(gè)角度我們可以考慮采用高硬度材料,一般常用的方法是在不銹鋼基體上進(jìn)行堆焊或噴焊司太萊合金,在流體氣蝕沖刷處形成硬化表面。當(dāng)硬化表面出現(xiàn)損傷后,可以進(jìn)行二次堆焊或噴焊,這樣便能增加設(shè)備的使用壽命,同時(shí)也減少了企業(yè)的維修費(fèi)用。
四、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu):
既然空化是因?yàn)閴毫Φ耐蛔兯穑到y(tǒng)要求的壓降又不能降低,可以采用將一次大的壓力突變分解為若干次的多級(jí)閥芯結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的閥芯可以把總壓差分成幾個(gè)小壓差,逐級(jí)降壓,使每一級(jí)都不超過臨界壓差;蛟O(shè)計(jì)成特殊結(jié)構(gòu)的閥芯、閥座,如迷宮式閥芯、疊片式閥芯等,都可以使高速流體在通過閥芯、閥座時(shí)每一點(diǎn)的壓力都高于在該溫度下的飽和蒸汽壓,或使液體本身相互沖撞,在通道間導(dǎo)致高度紊流,使液體的動(dòng)能由于相互摩擦而變?yōu)闊崮,可減少氣泡的形成。
五、氣蝕系數(shù)
不同結(jié)構(gòu)形式的閥門有其不同的氣蝕系數(shù),計(jì)算公式如下:
式中:H1——閥后(出口)壓力m;
H2——大氣壓與其溫度相對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓力之差m;
△P——閥門前后的壓差m。
各種閥門由于構(gòu)造不同,因此允許的氣蝕系數(shù)δ也不同,如計(jì)算的氣蝕系數(shù)大于容許氣蝕系數(shù),則說明可用,不會(huì)發(fā)生氣蝕。如蝶閥容許氣蝕系數(shù)為2.5,則:
當(dāng)δ>2.5,則不會(huì)發(fā)生氣蝕。
當(dāng)2.5>δ>1.5時(shí),會(huì)發(fā)生輕微氣蝕。
當(dāng)δ<1.5時(shí),產(chǎn)生振動(dòng)。
當(dāng)δ<0.5的情況繼續(xù)使用時(shí),則會(huì)損傷閥門和下游配管,閥門的基本特性曲線和操作特性曲線,對(duì)閥門在什么時(shí)候發(fā)生氣蝕是看不出來的,更指不出來在那個(gè)點(diǎn)上達(dá)到操作極限。通過上述計(jì)算則一目了然。從上述計(jì)算中,不難看出產(chǎn)生氣蝕和閥后壓強(qiáng)H1有極大關(guān)系,加大H1顯然會(huì)使情況改變,改善方法:
1.把閥門安裝在管道較低點(diǎn)。
2.在閥門后管道上裝孔板增加阻力。
3.閥門出口開放,直接蓄水池,使氣泡炸裂的空間增大,氣蝕減小。
富陽派沃閥門有限公司產(chǎn)品主要包括自力式壓力調(diào)節(jié)閥,氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,蝶閥,球閥等五大系列。主要產(chǎn)品有自力式壓力調(diào)節(jié)閥,氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥,氣動(dòng)快速切斷閥,氮封閥,電動(dòng)溫度調(diào)節(jié)閥,導(dǎo)熱油專用調(diào)節(jié)閥,蒸汽減壓閥等。