- 调节阀本身是管路截流元件,通过改变流通截面积及流体阻力来进行调节流体量。在液体流体高压差工况应用时,调节阀内部流动的液体介质由于截流原因导致急剧降压,则容易引起液体闪蒸和空化现象。闪蒸和空化的发生既影响调节阀口径的选择和计算,更是能导致严重的噪声、振动及气蚀对材料的破坏等等,直接影响使用。
- 当高压液体流体通过调节阀阀芯阀座形成的截流区时,流速会突然增加而静压力骤然下降,若截流区的压力骤然降到介质饱和蒸汽压及以下时,液体流体将产生闪蒸现象,夹有大量气泡,体积急剧膨胀,同时对阀内件有很强的侵蚀作用。若截流后的液体压力又回复到饱和蒸汽压之上时,在压力作用下挤压气泡产生空化现象,空化形成的气蚀有极大的冲击力,可高达几千牛顿,严重地冲撞和破坏阀芯阀座和阀体,有如猛烈喷沙的效果,实验证明即使高硬度合金在强烈空化气蚀下也只能承受很短时间。
- 对于上述工况,调节阀的选用主要考虑阀前后压差(流体流速)、阀体阀内件材料和结构(角型阀、多级阀),以及采取有效的特殊设计和防空化措施:
- 1.考虑调节阀前后压差
- 设计选用时不能使调节阀前后压差过大,不要使阀芯阀座最小截流区的压力下降到流体的倪和蒸汽压以下,选择阀前后压差△pmax小于2.5MPa和控制合理流速。可通过改变调节阀口径或增加管道流通面积,来减小调节阀出口流速。
- 2.考虑调节阀材料
- 要选用抗蚀能力强的金属材料,如在不锈钢阀芯阀座基体上再用硬质合金(钴铬钨合金或碳化钨)对密封面进行硬化处理(堆焊或高温喷涂)。部分材料选择参见表1。
- 3.考虑阀门结构
- 选用特殊设计防空化气蚀阀内件,以避免气蚀的破坏作用。使流体在通过阀芯阀座时每一点的压力都高于该温度下的饱和蒸汽压,或采用迷宫阀内件、多级套筒、多级阀芯等多级降压减噪处理措施。还可选择在阀芯阀座流出处加减噪器的方法,使液体本身相互冲撞呈高度紊流而减少气泡(闪蒸现象)的产生。迷宫阀内件,采用曲折路径方法,使流动介质通过一个含有曲折路径的阀内件旨在减小压力恢复。曲折路径可以有小孔、放射状的流路的不同形式,效果基本一样。
调节阀高压差液体如何防空化气蚀
- 说明
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