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各类多级降压调节阀的特点及选用

作者:佚名     发布日期:2014-1-19      点击:   

在现代工业生产过程中,调节阀是用于控制系统改变管路中流体流量的装置,是管系中的终端控制元件,起着分配流体介质、调节流体流量等重要作用。近年来随着工业技术的不断进步,实际生产中出现的高温、高压等特殊工况对调节阀也提出了更高的要求。特别是应用于高压差场合的调节阀,由于流速很高,经常在内部节流件部位出现冲刷腐蚀,同时还伴有由空化现象引起的汽蚀、噪声和振动等危害,给安全生产带来重大隐患。因此,国内外一些厂家分别研究开发了专门应用于高压差条件下的多级降压结构调节阀。

    本文对常见的各类多级降压调节阀的结构、工作原理及特点分别进行介绍。并且针对可压缩工况,对用户如何根据实际要求的流量计算调节阀CV值的常用方法进行了总结。为用户了解多级降压调节阀的特点并合理选用提供了参考。

    二、多级降压调节阀的常见类型及特点

    在调节阀中产生的汽蚀空化现象,其根本原因即是由于阀前后的压差过高。一般认为当Δp>2.5MPa时,流体介质在阀内部进入节流部位时压力骤然下降,在通流截面面积最小处压力降至最低,当这一压力低于当前温度下流体的饱和蒸汽压时,部分液体会出现汽化,形成大量微小的汽泡,当流体流过节流口压力回升时,这些汽泡又发生破裂回到液态,对阀体和阀芯等部件产生冲击并带来噪声、振动等危害。近年来,国内外一些调节阀厂商都研发了各种不同类型的专门应用于苛刻工况下的抗汽蚀多级降压调节阀。常见的多级降压调节阀分为三类,虽然在结构上有所不同,但有着共同的工作原理,都是通过改变结构将总的压差进行分段多级降压,使每一级压降Δp1小于产生空化的临界压差,从而有效避免了汽蚀等危害的发生。

    1.串级式调节阀

    串级式多级降压结构如图1所示,这种结构把原本的一个整体的节流区域以多个分开的节流区域互相串联,从而使较大的压差转换为多个较小的压差,使每一次的降压范围都控制在饱和蒸汽压以上,使空化现象不再出现。

图1 串级式调节阀

    串级式调节阀多用于液体介质工作的场合,其特点在于:

    1)启闭过程中能够减轻持续压差,每一级节流口的动作均滞后于上一级节流口,可以使在启闭过程时作用于阀口的持续高压逐级减轻,分担了第一级节流口的压力。

    2)流阻较小,可以胜任流体清洁度不高,甚至固液两相流的场合。

    3)串级式阀芯一般进行碳化钨喷涂硬化处理,抗冲刷汽蚀性能良好。

    4)制造过程与其他多级降压调节阀相比工艺较为简单,加工方便,制造成本也较为低廉。

    5)串级式调节阀一般降压级数有限,多为3~4级,不能应用于压差过高的场合。

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