调节阀在现代化工厂的自动控制中,调节阀起着十分重要的作用,这些工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要某些终控制元件去完成。
在化工生产工艺流程中的管路和设备中,有大量的流体流量调节阀对---设备的正常运行起着---的作用。它们有多种结构形式,电动单座调节阀结构,分别适用于不同场合。其主要作用即用于调节流量,以---设备的稳定运行。它们有操作简单、方便,易于控制等特点,故受到广泛的应用。但也有消耗能量过大、阀门元件易损等缺陷,若设计使用不当,会给生产带来影响。本文主要讨论的是对管路流量调节过大、输送流体温度过高,可能会产生的汽蚀和闪蒸现象以及其对调节阀的破坏及防止方法。
1.出现蚀和闪蒸的原因分析
1.1 流体在调节阀中的流动过程
液体在调节阀的流道中的流动过程是极其复杂的,根据连续性方程:
uap=常数
式中u——截面平均流速,m/s;
a—— 流道截面积,m2;
p—流体介质的密度,电动单座调节阀厂家,kg/m3。
对于不可压缩的流体,p=常数,因此ua=常数,亦即流体的流速和通过该截面的截面积成反比。
同时,又根据伯努利方程式[1]:
式中z——位置标高,m;
p——静压强,pa;
g—— 重力加速度,kg?m/s2。
忽略管道进出口流体的位置标高差别,如果通过截面时的流速增大,则意味着断面的压力将下降,当流体的压力下降到该温度下的饱和压力pv时,液体将出现汽化,同时发生汽蚀或闪蒸现象。
由于汽蚀现象和闪蒸现象对设备有较大的破坏力。我们以前仅对离心泵的汽蚀现象研究较多,而对管路中调节阀可能产生的汽蚀和闪蒸现象造成的破坏未引起足够重视,因此研究防止液体在流动过程中产生汽蚀和闪蒸的机理将显得重要。
调节阀运行在复杂工况下,会产生---的腐蚀、汽蚀、冲蚀、堵卡、划伤,对调节阀密封面会产生---的破坏,致使调节阀密封不---,密封寿命短,成为国内调节阀几十年未攻破的。全功能型调节阀突破了调节阀的笨重和功能不全问题之后,我们又致力于复杂工况密封难的突破。
一、何谓复杂工况及其引起的问题
1、高压、大压差——产生---的冲蚀或汽蚀,影响密封寿命。
2、高温、大温差——---的热胀冷缩改变了在常温下装配的配合性质,造成泄漏,---时堵卡,使动作困难,甚至被“卡死”。
3、不干净介质——造成---的冲蚀、堵卡,芯座划伤,影响动作和密封。
4、腐蚀介质——使接触材质造成腐蚀破坏。
5、ⅵ级硬密封切断——尤其是大压差切断,芯、座必须关得紧,在打开的瞬间,密封面产生摩擦而被拉伤。
综上所述:在上面提到的产生---的汽蚀、冲蚀、腐蚀、膨胀收缩、堵卡、划伤等---工作环境下,ⅵ级硬密封切断更是难上加难,成为国内调节阀几十年来未攻破的。
二、传统密封结构---性分析
1)软密封对软密封材质软——易密封,因材质软---性极差。
2)软密封对不锈钢——比(1)略好,但密封仍不---。
3)不锈钢对不锈钢——比(2)略好,但不锈钢硬度仍很低(hrc20~25),密封仍不---。
4)多层密封阀座——不锈钢薄板与软材料重叠使用,密封的---性与上述(2)(3)差不多,但耐温性能有所提高。
5)堆焊耐磨合金——通常堆焊stellite合金,是目前的密封材料。但它硬度仍不高,仍不适应复杂工况的苛刻条件。
6)陶瓷密封——硬度---,缺乏韧性,易脆裂,甚至未用先裂。
调节阀又被称作控制阀如同字面意思就是用来调控物质的一种工业设备,下面来介绍一下它的定义和基本资料。
调节阀又名控制阀,在工业自动化过程控制领域中,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点,调节阀可分为直行程和角行程;按其所配执行机构使用的动力,电动单座调节阀安装,可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种;按其功能和特性分为线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。位号通常fv开头。调节阀常用分类:气动调节阀,电动调节阀,盐城电动单座调节阀,液动调节阀,自力式调节阀。
定义
在现代化工厂的自动控制中,调节阀起着十分重要的作用,这些工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要某些终控制元件去完成。
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