一、前言
在現代工業生產過程中,
調節閥是用于控制系統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、調節流體流量等重要作用。近年來隨著工業技術的不斷進步,實際生產中出現的高溫、高壓等特殊工況對調節閥也提出了更高的要求。特別是應用于高壓差場合的調節閥,由于流速很高,經常在內部節流件部位出現沖刷腐蝕,同時還伴有由空化現象引起的汽蝕、噪聲和振動等危害,給安全生產帶來重大隱患。因此,國內外一些廠家分別研究開發了專門應用于高壓差條件下的多級降壓結構調節閥。
二、多級降壓調節閥的常見類型及特點
在調節閥中產生的汽蝕空化現象,其根本原因即是由于閥前后的壓差過高。一般認為當Δp>2.5MPa時,流體介質在閥內部進入節流部位時壓力驟然下降,在通流截面面積最小處壓力降至最低,當這一壓力低于當前溫度下流體的飽和蒸汽壓時,部分液體會出現汽化,形成大量微小的汽泡,當流體流過節流口壓力回升時,這些汽泡又發生破裂回到液態,對閥體和閥芯等部件產生沖擊并帶來噪聲、振動等危害。近年來,國內外一些調節閥廠商都研發了各種不同類型的專門應用于苛刻工況下的抗汽蝕多級降壓調節閥。常見的多級降壓調節閥分為三類,雖然在結構上有所不同,但有著共同的工作原理,都是通過改變結構將總的壓差進行分段多級降壓,使每一級壓降Δp1小于產生空化的臨界壓差,從而有效避免了汽蝕等危害的發生。
串級式調節閥多用于液體介質工作的場合,其特點在于:
1)啟閉過程中能夠減輕持續壓差,每一級節流口的動作均滯后于上一級節流口,可以使在啟閉過程時作用于閥口的持續高壓逐級減輕,分擔了第一級節流口的壓力。
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)串級式閥芯一般進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降壓調節閥相比工藝較為簡單,加工方便,制造成本也較為低廉。
5)串級式調節閥一般降壓級數有限,多為3~4級,不能應用于壓差過高的場合。