一、前言
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中,
調(diào)節(jié)閥是用于控制系統(tǒng)改變管路中流體流量的裝置,是管系中的終端控制元件,起著分配流體介質(zhì)、調(diào)節(jié)流體流量等重要作用。近年來隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的高溫、高壓等特殊工況對(duì)調(diào)節(jié)閥也提出了更高的要求。特別是應(yīng)用于高壓差場合的調(diào)節(jié)閥,由于流速很高,經(jīng)常在內(nèi)部節(jié)流件部位出現(xiàn)沖刷腐蝕,同時(shí)還伴有由空化現(xiàn)象引起的汽蝕、噪聲和振動(dòng)等危害,給安全生產(chǎn)帶來重大隱患。因此,國內(nèi)外一些廠家分別研究開發(fā)了專門應(yīng)用于高壓差條件下的多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥。
二、多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥的常見類型及特點(diǎn)
在調(diào)節(jié)閥中產(chǎn)生的汽蝕空化現(xiàn)象,其根本原因即是由于閥前后的壓差過高。一般認(rèn)為當(dāng)Δp>2.5MPa時(shí),流體介質(zhì)在閥內(nèi)部進(jìn)入節(jié)流部位時(shí)壓力驟然下降,在通流截面面積最小處壓力降至最低,當(dāng)這一壓力低于當(dāng)前溫度下流體的飽和蒸汽壓時(shí),部分液體會(huì)出現(xiàn)汽化,形成大量微小的汽泡,當(dāng)流體流過節(jié)流口壓力回升時(shí),這些汽泡又發(fā)生破裂回到液態(tài),對(duì)閥體和閥芯等部件產(chǎn)生沖擊并帶來噪聲、振動(dòng)等危害。近年來,國內(nèi)外一些調(diào)節(jié)閥廠商都研發(fā)了各種不同類型的專門應(yīng)用于苛刻工況下的抗汽蝕多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥。常見的多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥分為三類,雖然在結(jié)構(gòu)上有所不同,但有著共同的工作原理,都是通過改變結(jié)構(gòu)將總的壓差進(jìn)行分段多級(jí)降壓,使每一級(jí)壓降Δp1小于產(chǎn)生空化的臨界壓差,從而有效避免了汽蝕等危害的發(fā)生。
串級(jí)式調(diào)節(jié)閥多用于液體介質(zhì)工作的場合,其特點(diǎn)在于:
1)啟閉過程中能夠減輕持續(xù)壓差,每一級(jí)節(jié)流口的動(dòng)作均滯后于上一級(jí)節(jié)流口,可以使在啟閉過程時(shí)作用于閥口的持續(xù)高壓逐級(jí)減輕,分擔(dān)了第一級(jí)節(jié)流口的壓力。
2)流阻較小,可以勝任流體清潔度不高,甚至固液兩相流的場合。
3)串級(jí)式閥芯一般進(jìn)行碳化鎢噴涂硬化處理,抗沖刷汽蝕性能良好。
4)制造過程與其他多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥相比工藝較為簡單,加工方便,制造成本也較為低廉。
5)串級(jí)式調(diào)節(jié)閥一般降壓級(jí)數(shù)有限,多為3~4級(jí),不能應(yīng)用于壓差過高的場合。