多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥的常見類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

 進(jìn)口多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥的常見類型及結(jié)構(gòu)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，在通流截面面積較小處壓力降至較低，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(guó)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。常見的進(jìn)口多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥分為進(jìn)口串級(jí)式調(diào)節(jié)閥、進(jìn)口多層套筒式調(diào)節(jié)閥、進(jìn)口迷宮式調(diào)節(jié)閥，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。

 

1、進(jìn)口串級(jí)式調(diào)節(jié)閥

 

串級(jí)式多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)如圖1所示，這種結(jié)構(gòu)把原本的一個(gè)整體的節(jié)流區(qū)域以多個(gè)分開的節(jié)流區(qū)域互相串聯(lián)，從而使非常大的壓差轉(zhuǎn)換為多個(gè)較小的壓差，使每一次的降壓范圍都控制在飽和蒸汽壓以上，使空化現(xiàn)象不再出現(xiàn)。

 

 

　串級(jí)式調(diào)節(jié)閥多用于液體介質(zhì)工作的場(chǎng)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)了靠前級(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(chǎng)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(jiǎn)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(chǎng)合。

 

2、多層套筒式調(diào)節(jié)閥

 

多層套筒式多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)如圖2所示，經(jīng)常用于電站或化工等行業(yè)中。

 

    多層套筒式調(diào)節(jié)閥典型結(jié)構(gòu)特征是閥芯部分節(jié)流件由數(shù)層加工有小孔的套筒構(gòu)成，每層套筒之間都留有一定的間隙，使流體流經(jīng)套筒時(shí)得以緩沖，從而將流體速度控制在一定范圍內(nèi)。

 

　　其特點(diǎn)在于：

 

　　1)多級(jí)套筒式調(diào)節(jié)閥降壓級(jí)數(shù)可以設(shè)計(jì)得非常大，降壓能力與串級(jí)式相比較強(qiáng)，能夠勝任高壓差的場(chǎng)合。

 

　　2)多層套筒式結(jié)構(gòu)既能滿足較高的壓降要求，同時(shí)又能在工作時(shí)保證非常大的流量。

 

　　3)抗汽蝕性能良好，用于液體介質(zhì)時(shí)，流體由較外側(cè)套筒流向較內(nèi)側(cè)，液體介質(zhì)在套筒中逐級(jí)降壓以減輕空化汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，并且流體較終從內(nèi)側(cè)套筒上的小孔中噴射至中心閥腔區(qū)域，使汽泡在套筒中心部位破裂，不直接對(duì)閥門金屬表面產(chǎn)生傷害。

 

　　4)抗噪聲、振動(dòng)性能良好，用于氣體介質(zhì)時(shí)由套筒內(nèi)側(cè)向外流動(dòng)，靠外側(cè)套筒的孔徑和間隙與內(nèi)側(cè)相比均有所擴(kuò)大，使氣體介質(zhì)在逐級(jí)降壓過程中不斷膨脹，可以有效地降低噪聲及振動(dòng)帶來的危害。

 

　　5)套筒加工過程比較復(fù)雜，成本較高。但安裝與維護(hù)簡(jiǎn)便，易于更換。

 

3、迷宮式調(diào)節(jié)閥

 

　　迷宮盤片式多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)如圖3所示，其核心節(jié)流部分由多個(gè)開有迷宮式溝槽的金屬盤片疊加而成。流體流經(jīng)迷宮流道中經(jīng)過多次碰撞轉(zhuǎn)折，消耗能量，在逐級(jí)降壓過程的同時(shí)，使流速也得到了控制。

 

 

 

　　一般多用于核能、電站等行業(yè)中高溫高壓降的特殊場(chǎng)合，工作介質(zhì)多為過熱蒸汽，也能用于液體介質(zhì)。其特點(diǎn)如下。

 

　　1)迷宮流道的拐彎級(jí)數(shù)就是迷宮式調(diào)節(jié)閥的降壓級(jí)數(shù)，一般可達(dá)十幾到二十幾級(jí)，所以迷宮式多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)是常見多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥中降壓能力較強(qiáng)的，國(guó)外有產(chǎn)品較高可以達(dá)40MPa。

 

　　2)優(yōu)異的抗汽蝕沖刷及消聲減振性能，多級(jí)拐彎迷宮式流道可以有效地控制流體流速，避免空化、噪聲及振動(dòng)等不良現(xiàn)象的發(fā)生。

 

　　3)通過使用不同形式的迷宮盤片進(jìn)行組合，迷宮式調(diào)節(jié)閥可以達(dá)到不同的流量特性調(diào)節(jié)曲線。

 

　　4)迷宮式盤片制造精度要求很高，一般由司太立合金堆焊，有較長(zhǎng)的使用壽命;安裝與維護(hù)比較簡(jiǎn)便，盤片易更換。

 

　　5)迷宮式流道對(duì)流體介質(zhì)的清潔度要求較高，否則迷宮流道容易發(fā)生堵塞。