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调节阀应用中技术问题的探讨-(新闻)

2022-08-05 来源:孝感农业机械网

调节阀应用中技术问题的探讨

论文[3]关于调节阀的压差问题,在此针对几种常见情况进行进一步的阐述:①在有泵驱动下的管线系统中,对应额定流量时调节阀的压降应该为系统动态压降的30%左右或者为15PSI;②在离心压缩机的吸入口或者排出口如果安装有调节阀,则调节阀在正常工作条件下的压降应为抽吸时绝对压力的5%或者为该系统动态压降的50%左右;③对于利用工艺罐体之间静压差来驱动介质流动的管线系统,其调节阀在正常工作条件下的压降应为低端罐体压力的10%或者为该系统动态压降的50%左右;④对于连接到水平的蒸汽管线上的调节阀在正常工作条件下的压降应为该蒸汽系统设计绝对压力的10%或者为5PSI。4调节阀的闪蒸和气蚀在调节阀内流动的液体常常出现闪蒸和气蚀两种现象。它们的发生不但影响口径的选择和计算,而且将导致严重的噪声、振动、材质的破坏等。在这种情况下,调节阀的工作寿命会大大缩短,对此有必要加以详细阐述。正常情况下,作为液体状态的介质,流入、流经、流出调节阀时均保持液态。其压力变化曲线如图7中的(1)所示。闪蒸作为液体状态的介质,流入调节阀时是液态,在流经调节阀中的缩流处时流体的压力低于气化压力Pvapor,液态介质变成气态介质,并且它的压力不会再回复到气化压力之上,流出调节阀时介质一直保持气态。其压力变化曲线如图7(2)所示。闪蒸就象一种喷沙现象,它作用在阀体和管线的下游部分,给调节阀和管道的内表面造成严重的冲蚀,同时也降低了调节阀的流通能力。气蚀作为液体状态的介质,流入调节阀时是液态,在流经调节阀中的缩流处时流体的压力低于气化压力,液态介质变成气态介质,随后它的压力又回复到气化压力Pvapor之上,最后在流出调节阀前介质又变成液态。其压力变化曲线如图7中(3)所示。[4]可以根据一些现象来初步判断气蚀的存在,当气蚀开始时它会发出一种嘶嘶声,当气蚀发展到完全稳定时,调节阀中会发出嘎嘎的声音,就象有碎石在流过调节阀时发出的声响。气蚀对调节阀及内件的损害也是很大的,同时它也降低了调节阀的流通效能,就象闪蒸一样。因此,[4]我们必须采取有效的措施来防止或者最大限度地减小闪蒸或气蚀的发生:①尽量将调节阀安装在系统的最低位置处,这样可以相对提高调节阀入口P1和出口P2的压力,如图8所示;②在调节阀的上游或下游安装一个截止阀或者节流孔板来改变调节阀原有的安装压降特性(这种方法一般对于小流量情况比较有效),如图9所示;③选用专门的反气蚀内件也可以有效地防止闪蒸或气蚀,它可以改变流体在调节阀内的流速变化,从而增加了内部压力;④尽量选用材质较硬的调节阀,因为在发生气蚀时,对于这样的调节阀,它有一定的抗冲蚀性和耐磨性,可以在一定的条件下让气蚀存在,并且不会损坏调节阀的内件。相反,对于软性材质的调节阀,由于它的抗冲蚀性和耐磨性较差,当发生气蚀时,调节阀的内部构件很快就会被磨损,因而无法在有气蚀的情况下正常工作。总之,目前还没有什么工程材料能够适应严重条件下的气蚀情况,只能针对客观情况来综合分析,选择一种相对比较合理的解决办法。5调节阀的噪音分析气蚀和噪音是调节阀在控制高压差流体中的两大公害。调节阀上的噪音更是石油化工生产中的主要污染源。在使用中除需选用低噪音结构的调节阀外,改变阀的操作条件更是消除或降低气蚀和噪音的根本方法。调节阀在工作时,应注意它的噪音情况,分析好噪音的产生机理可以更好地监视调节阀的工作状态和有效处理所发生的问题,下面通过举例说明。①机械类振动——如当阀芯在套筒内水平运动时,可以使阀芯与套筒的间隙尽量小或者使用硬质表面的套筒。②固有频率振动——如阀芯或者其它的组件,它们都有一个固有振动频率,对此,可以通过专门的铸造或锻造处理来改变阀芯的特性,如有必要也可以更换其他类型的阀芯。③阀芯不稳定性——如由于阀芯振荡性位移引起流体的压力波动而产生的噪音,这种情况一般是由于调节回路执行器等的阻尼因素引起的,对此可以重新调节阻尼系数或者在阀芯位移方向上加上减振设施。④介质的力学流动性——介质在管道或者调节阀中流动时,也会发出噪音,对于这种情况,这里不作具体阐述(气蚀也会产生噪音)。当然,有些噪音是无法消除的,只能尽量采取防噪音保护措施,如戴耳塞等。6结论调节阀的选型和应用是一个专业性强、涉及的技术领域广的系统工作,要做好这个工作,不仅要在理论上充分了解它的各种特性,而且要结合实际使用经验来综合分析判断,做到理论和实践科学地结合起来。参考文献[1]明赐东主编《调节阀选型指南》成都:四川科学技术出版社,1996.172~174[2]明赐东主编《调节阀应用》成都:四川科学技术出版社,1989.110~119[3]明赐东主编《调节阀计算、选型、使用》成都:成都科技大学出版社,1999.120~131[4]明赐东、左国庆主编《自动化仪表故障处理实例》北京:化学工业出版社,2002.212~224

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