仪表阀门选型注意事项
技能培训资料-阀门选型注意事项
对于执行机构的输出要大于阀门的负荷，且合理匹配。
检查标准组合时，要考虑阀门所规定的允许压差是否满足工艺要求。
大压差时要计算阀芯所受的不平衡力。
要考虑执行机构的响应速度是否满足工艺操作要求，尤其是电动执行机构。
气动执行机构相比电动执行机构有何特点，输出形式：电动驱动源为电力简单方便，推力、扭矩大，刚度大。
但结构复杂，可靠性差。
在中小规格上比气动的贵。
常用于无气源或不需严格防爆、防燃的场合。
电动执行机构有角行程、直行程、和多回转三种输出形式。
角行程类阀的切断压差较大，是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小，因此，它能承受较大的压差。
蝶阀，球阀是最常见的角行程类阀门。
单密封类的调节阀如单座阀、高压阀、无平衡孔的单密封套筒阀需进行流向选择。
流开、流闭各有利弊。
流开型的阀工作比较稳定，但自洁性能和密封性较差，寿命短；流闭型的阀寿命长，自洁性能和密封性好，但当阀杆直径小于阀芯直径时稳定性差。
单座阀、小流量阀、单密封套筒阀通常选流开，当冲刷厉害或有自洁要求时可选流闭。
两位型快开特性调节阀选流闭型。
除单、双座阀及套筒阀外，具有调节功能的阀：隔膜阀、蝶阀、O型球阀（以切断为主）、V型球阀（调节比大、具剪切作用）、偏心旋转阀都是具有调节功能的阀。
计算与选型比较而言，选型要重要得多，复杂得多。
因为计算只是一个简单的公式计算，它的本身不在于公式的精确度，而在于所给定的工艺参数是否准确。
双座阀阀芯的优点是力平衡结构，允许压差大，而它突出的缺点是两个密封面不能同时良好接触，造成泄漏大。
人为地、强制性地用于切断场合，显然效果不好，即便为它作了许多改进（如双密封套筒阀），也是不可取的。
双座阀小开度工作时容易振荡:对单芯而言,当介质是流开型时，阀稳定性好；当介质是流闭型时，阀的稳定性差。
双座阀有两个阀芯，下阀芯处于流闭，上阀芯处于流开。
这样，在小开度工作时，流闭型的阀芯就容易引起阀的振动，这就是双座阀不能用于小开度工作的原因所在。
选择阀门应遵循的原则
选择阀门应遵循的原则阀门作为管道系统中的重要组成部分，其主要功能是控制介质的流动方向、流量和压力。
在工业领域，阀门的选型显得尤为重要，因为不同的应用场合需要选择不同类型的阀门。
本文将讨论选择阀门应遵循的几个原则。
1. 了解介质的特性阀门是介质控制的重要装置，因此在选择阀门之前，需要充分了解介质的特性，包括介质的流体性质、温度、压力、粘度和腐蚀性等因素。
根据不同介质的特性来选择相应的阀门材质，可以有效地延长阀门的使用寿命，避免因选错阀门材质而引起的泄漏和损坏等问题。
2. 确定阀门的工作条件阀门的工作条件包括介质的流量、压力、温度、流动方向、操作方式等。
根据不同的工作条件来选择适合的阀门类型和结构，可以确保阀门的正常运行和使用寿命。
例如，在高温高压的条件下，需要选择耐高温高压的阀门，如截止阀、调节阀等；在低压下，可以选择球阀、蝶阀等，这些阀门结构简单，操作方便，价格也相对较低。
3. 选择合适的阀门类型根据介质的性质和工作条件，选择合适的阀门类型是确保阀门正常使用的重要环节。
下面是常见的几种阀门类型：截止阀截止阀是消除管道中介质流动的一种阀门，通过升降阀瓣控制介质的流量大小。
常见的截止阀有闸阀、柱塞阀、球阀等。
调节阀调节阀是用于调节介质的流量、压力和温度，通常根据不同的介质特性选择不同的调节阀。
常见的调节阀有节流阀、减压阀、调节球阀等。
止回阀一般情况下，介质在管道中都是单向流动的。
但有时，为了避免倒流带来的不必要的损害和危险，需要采取止回阀来控制介质的流动方向。
常见的止回阀有升降式止回阀、单向止回阀等。
安全阀安全阀主要用于管道系统中的压力释放和调节，这种类型的阀门主要作用是在管道系统中出现异常压力时，自动开启释放压力，以保证系统的安全稳定。
常见的安全阀有弹簧式安全阀、圆环式安全阀等。
4. 考虑阀门的尺寸和连接方式选购阀门时还需要考虑阀门的尺寸和连接方式。
阀门所需的尺寸应根据管道流量和压力等计算得出，以确保阀门的流量和压力符合管道系统的需求。
阀门选型要求及常见问题
阀门选型要求及常见问题目录1.阀门基本参数(阀门定购时必须明确的内容)1、公称通径：用DN表示，按国标GB1047《管子和管路附件的公称通径》的规定。
2、公称压力：用PN表示、按国标GB1048《管道元件公称压力》的规定。
3、工作温度：阀门压力-温度等级，即在特定压力下的工作温度，按国标GB9124《刚制管法兰技术条件》的规定。
4、工作介质：阀门内的流体。
5、连接方式：6、驱动方式：7、主体材料：2.阀门的基本性能(阀门验收时必须检验的内容)1、强度性能：即承压能力，是PN的1.5倍。
2、密封性能：阀门阻止内漏、外漏的能力，是PN的1.1倍。
3、流阻系数：介质流过阀门时的压力损失。
4、动作性能：(1)启闭力和启闭力矩，填料力、磨擦力、介质力、加工精度。
(2)启闭速度，完成一次开启、关闭动作所需的时间。
(3)动作灵敏性和可靠性，主要指自动阀门：L、Y、T、A、S、Ho5、使用寿命：阀门的耐久性。
3.阀门型号编制方法及供货要求1、阀门型号编制方法：最基本的是JB308,但是现在已经不够用，有相当一部分不能包含在这个标准中。
2、国外阀门型号编制方法：各国都没有统一的标准，各生产厂家自行编号。
例如：3/4〃800LBTS A182F304L/304L(1)DN⑵PN⑶一端螺纹另一端承插焊⑷主体材料⑸密封面材料3、阀门电动装置型号编制方法：JB/T85304、通用阀门供货要求：JB/T79285、阀门标志：GB/T122204 .阀门分类阀门是一种通过改变其内部通道截面积来控制介质流动的一种机械产品。
4.1. 按用途和作用分：⑴截断阀类：截断阀又称闭路阀，其作用是接通或截断管路中的介质。
z、J、X放料阀、取样阀。
其中Q、D、G、夹管阀有两种结构，有截断型，也有调节型。
(2)止回阀类：止回阀又称单向阀，其作用是防止管路中的介质倒流。
H、底阀。
⑶分流阀类：其作用是分配、分流或混合管路中的介质。
S、分配阀。
(4)调节阀类：其作用是调节管路中的介质流量、压力等参数。
阀门选用的原则
阀门选用的原则
阀门选用的原则包括以下几个方面：
1. 工作介质特性：阀门的选型需考虑工作介质的流体性质、温度、压力等参数，以确保阀门能够适应工作条件。
2. 流量要求：根据工艺流量的大小、正常运行、开启和关闭过程中的最大流量等，选择合适的阀门类型和尺寸。
3. 压力要求：根据工作介质的压力要求，选择能够承受相应压力的阀门材质、结构和密封方式。
4. 温度要求：根据工作介质的温度要求，选择能够耐受相应温度的阀门材质和密封材料。
5. 密封要求：根据介质的性质和工作条件，选择适当的阀门密封形式，如金属密封、软密封或填料密封。
6. 防腐要求：根据介质的腐蚀性，选择能够抵抗腐蚀的材质或进行涂覆、防腐处理。
7. 使用环境要求：考虑周围环境条件，如震动、振动、潮湿、防爆等，选择适合的阀门。
8. 经济性要求：结合预算和经济效益，选择性能与价格相匹配的阀门。
9. 可操作性：考虑阀门的可操作性，如开启力、闭合力、开关速度等，以确保操作便利。
10. 其他特殊要求：如阀门可靠性、寿命、维修方便性等，根据实际需要进行选择。
阀门常识选用阀门时的注意事项
阀门常识：选用阀门时的注意事项时间：2010-08-18点击：匡］228次关于阀门的使用说明；阀门的型号均根据各自使用流体的种类、压力、温度范围等因素而拟定的。
所以，当选择阀门时，一定要先确认各自的〖使用说明〗以及〖可使用范围〗后才使用。
如果是因为不按照该阀门的使用说明范围内的规定而擅自使用时，可能发生事故，造关于阀门的使用说明；阀门的型号均根据各自使用流体的种类、压力、温度范围等因素而拟定的。
所以，当选择阀门时，一定要先确认各自的〖使用说明〗以及〖可使用范围〗后才使用。
如果是因为不按照该阀门的使用说明范围内的规定而擅自使用时，可能发生事故，造成损失。
阀门材料的特性1、使用铸铁、可塑性铁以及铸钢制阀门时，如果长时间直接接触水或温水就会生锈。
因此，在进行管道布置时，不应该使用易锈的材料，而应该使用不锈钢阀门或耐腐蚀性的蝶阀。
2、蝶阀及球阀的软橡胶垫的压力和温度特性一般都比阀体材料的压力温度特性低。
3、由于本身材质条件的限制，所以安装在蝶阀及球阀的软橡胶垫可以承受的流体也是有所限制的。
请确定使用流体后再选择适当的阀门。
阀门构造的主要特性1、闸阀适用于需要全开或全闭时使用，如果在半开时使用，有可能会损害阀座。
具有保持一定的流路面积，阀体流量变化小的特点，全开时压力损失极小。
在全闭状态下其密封性能极佳。
2、截止阀可用于全开、全闭以及半开，适用于调节流量。
即使在全开启的状态下，由于阀体的设计会对流体产生阻力。
所以相比于闸阀下，水头损失会较多。
在连接管道时，需要限定水流方向。
水流方向必须与阀身上箭头所示方向一致。
3、止回阀阀体的上、下流压差导致阀瓣的开闭，有阻止逆流的功能，因此不需从外部操作。
在连接管道时，需要限定水流方向，水流方向必须与阀身上箭头所示方向一致。
4、蝶阀具有90度的开闭构造，操作方便。
全开、全闭及半开时均能使用，适用于调节流量。
结构短，配管面积小，施工方便。
由于使用了胶带作阀垫，因此使用流体的种类、温度受到限定。
最全阀门选型技巧和试压方法
最全阀门选型技巧和试压方法阀门选型技巧和试压方法是在工程领域中非常重要的步骤之一、本文将为您介绍最全阀门选型技巧和试压方法。
一、阀门选型技巧1.根据工况选择阀门类型：不同的工况对阀门的要求是不同的，如流量大小、介质的温度、压力等。
根据工况的不同，选择适合的阀门类型，如截止阀、球阀、蝶阀等。
2.根据介质特性选择材料：介质的性质对阀门的材料有一定的要求，如介质的腐蚀性、温度等。
根据介质的特性选择适合的材料，如不锈钢、铸铁等。
3.考虑阀门操作方式：阀门的操作方式可以分为手动、电动和气动等。
根据实际需要选择合适的操作方式，以便更好地控制阀门。
4.考虑阀门的密封性能：阀门的密封性能对工况有一定的影响。
选择具有良好密封性能的阀门，可以减少泄漏问题。
5.考虑阀门的通径大小：通径大小是选择阀门的重要因素之一、根据工况的要求选择适合的通径大小，以确保流体的流通畅通。
6.考虑阀门的阀座材料：阀座材料对阀门的密封性能有一定的影响。
选择合适的阀座材料，可以提高阀门的密封性能。
7.阀门的维修性和可靠性：选择具有良好维修性和可靠性的阀门，可以减少维修和更换的次数，提高工作效率。
8.考虑价格因素：在选择阀门时，也要考虑到价格因素。
根据实际情况选择价格合理的阀门，以确保经济效益。
二、阀门试压方法1.清洗阀门：在试压之前，首先要将阀门内部清洗干净，以确保阀门的内部没有杂质和污物。
2.封闭阀门：使用手动或自动方式将阀门完全关闭，确保阀门处于完全密闭状态。
3.压力测试：使用压力表或压力报警装置对阀门进行压力测试。
根据设计要求设置压力值，进行相应的测试。
4.检查泄漏：在试压过程中，要对阀门进行泄漏检查。
可以使用泄漏检查仪进行检查，确保阀门的密封性能。
5.压力释放：在试压结束后，要逐步释放阀门内的压力。
可以使用阀门的手动或自动方式进行压力释放。
6.记录试压结果：在试压过程中，要及时记录试压结果，包括压力值、泄漏情况等，以备后续参考。
7.试压报告：在试压结束后，要及时编制试压报告，包括试压结果、试压过程中的注意事项等，以备参考和备案。
仪表阀门的选型策略
◆仪表阀门的选型策略阀门的选择根据工艺特点和GMP要求对阀门进行选型：1）对于高温高压等要求较高的环境，选择质量高稳定性好的进口阀门，如宝德品牌；2）为了温度控制更加精确安全，选择调节阀对蒸汽/热水流量进行控制，同时辅以压力控制确保生产安全；3）根据管道流体特点和控制要求，选择不同种类的阀门：如介质为蒸汽、热水、冷冻水、真空放空，可选择角座阀；介质为药液（或中间体），选择卫生型球阀；人工投料口选择大口径的蝶阀；纯化水或溶剂等可选择隔膜阀。
气动调节阀气动隔膜阀气动角座阀关键控制点仪表的选择1）在线酒精检测乙醇溶液是中药生产过程常用的溶剂，常规的乙醇浓度检测方法一般是取样后采用比重计（酒精计）对样品进行测定，这种离线测定的方法无法满足工业化生产过程自动化控制的要求。
在广东众生药业“众生丸、众生胶囊”数字化提取车间项目中，我们引入在线酒精计浓度计对乙醇溶液配制过程乙醇浓度进行在线检测，实现了配液过程终点的精确控制，大量对比数据显示测量误差小于2.0%。
2）在线密度检测浓缩工艺是中药生产的关键环节，浓缩产品的质量对后续制剂产品的质量影响较大。
传统的浓缩过程药液密度测定方法是取样后用比重计进行测定，该方法测定结果误差较大，尤其是当药液密度较大时（大于1.30），采用比重计很难测定。
在线密度计可实现整个浓缩过程中药液密度的实时在线测量，并实现浓缩终点的判断和控制，采用在线密度计对浓缩过程药液密度进行控制，可提高浓缩产品质量及其稳定性，提高浓缩过程的控制水平。
3）在线pH检测中药生产过程涉及pH的工艺环节较多，如酸碱反应过程、醇沉/水沉过程等。
在线pH计能实时在线测量药液的pH，从而实现工艺过程终点的精确控制，提高产品质量。
在上海凯宝药业痰热清注射液数字化提取车间二期项目中，采用在线pH计对反应和醇沉/水沉等过程药液pH值进行在线检测，提高了控制精度和产品质量稳定性。
在线酒精浓度计在线密度计在线pH计。
阀门选型及其注意事项
阀门选型及其注意事项任意开度的控制阀和两位式开关阀在过程生产中使用很广，温度、压力、流量、液位、压差的控制和部分生产过程的实现，几乎都是通过控制阀来控制的。
控制阀的性能对生产效率、产品质量、生产的安全性和连续性、环境保护等都起着决定性的作用。
安徽淮化集团有限公司新建的年产18万吨合成氨、30万吨尿素工程中使用了大量的控制阀，这些控制阀在开箱检查、安装和使用过程中，出现了不少问题，后来虽然都已解决，但是浪费了资金和时间，也花费了很多精力。
其实，有很多问题，只要有关工程技术人员在设计选型、采购过程中加以注意，是完全可以避免的。
要保证控制阀拥有可靠的质量，自控系统设计人员应依据其应用场所及生产工艺对控制阀的要求进行选型，所选择的控制阀应能满足生产需要，性能适中。
本文对在控制阀的采购选型中应注意的细节问题提出一些建议。
一以招标的方式采购控制阀为采购到高性能价格比的控制阀，建议尽可能地采用招标的方式。
招标采购有时是贷款提供方的要求，适合大批量的仪表采购。
招标采购可以节约资金，确保产品质量，有利于工程进度，但对参与评标过程的专业工程技术人员的专业知识的广泛性、深入性有较高的要求；同时，应协调好仪表、控制、工艺、设备、管道、电气等各个专业之间的分工合作，这一点极为重要。
1. 做好招标前的准备工作招标前的准备工作至关重要，企业的分管负责人应予以足够的重视，应做到：(1)选拔技术骨干，组成一个专业部门并指定负责人，进行有关知识的强化培训、职业道德及规章制度的教育，同时制订工作制度、处罚措施、评标工作细则。
(2)有重点地组织有关人员到相同、相似规模或同类工艺装置企业进行考察，参加一些仪器仪表展览会，也可以邀请有关厂商进行技术讲座，应尽量避免参与评标的技术人员到有关仪器仪表生产厂进行技术活动。
尽可能地搜集一些技术资料，为评标工作做好准备。
2. 招标文件的准备招标文件包括商务文件和技术文件两部分。
商务文件可自行编写或委托具有招标资格的单位组织编写；技术文件多由设计单位的专业设计人员负责编写或自行编写。
阀门选型注意事项
阀门选型注意事项阀门是现代工业中不可或缺的紧要组件之一，在流体掌控和调整中起着至关紧要的作用。
阀门品种繁多，用途广泛。
不同阀门的选择对于提高设备的工作效率、保障工作安全、降低能耗有侧紧要的影响。
本文就阀门选型的注意事项进行分析，以帮忙选择合适的阀门。
在选择合适的阀门之前，需要考虑以下几个因素：1. 流体介质不同的阀门材质适用于不同的介质，如水、气体、蒸汽、油、酸碱液等。
在选择阀门时，首先需要了解所用的介质，其温度、压力、流量等参数，再选择符合介质特性的阀门材质。
例如，在酸碱液的掌控中，常用的阀门材质包括塑料、玻璃钢、陶瓷和不锈钢等，其耐腐蚀性要求较高，而在高温高压的条件下，常用的阀门材质包括高合金钢、耐高温合金等。
2. 工作压力和温度阀门的耐压等级和工作温度范围是关键条件。
在实际使用中，阀门需要承受确定的压力和温度，并能够保证工作状态的稳定和牢靠。
对于常规用途的阀门，一般都有压力等级和温度等级的标识。
在选择时，需要依据实际条件选择符合标准的阀门型号。
3. 流量和阻力流量是阀门使用的关键指标之一，阀门的设计和选型应当依据实在的流量参数来确定。
一般来说，流量大的阀门需要更加耐磨耐腐蚀，并具有较高的开启和关闭速度。
同时，阀门的阻力也是需要考虑的因素之一、阀门阻力不仅会影响流体的流动速度和压力，还会加添设备的能耗。
因此，在选择阀门时，需要确保阀门的总阻力不会影响设备的正常运行，同时也要避开阀门阻力过大导致能源挥霍。
4. 设备的安全性阀门的选择还要考虑到设备的安全性。
例如在高温、高压或者有爆炸风险区域，需要选择符合安全标准的阀门。
阀门的闭合性和耐用性也是需要被重视的因素。
在选购过程中，可以参考一些质量认证机构的认证标准，如CE认证、ISO、API、EN等认证标准，以确保所选择的阀门符合安全、环保和质量标准。
5. 维护和保养维护和保养也是选择阀门时需要考虑的因素。
阀门使用中需要进行定期的保养和维护，对于日常维护要求较高的设备，需要选用易于维护的阀门，以降低维护和修理成本。
阀门选型-调节阀
“O”型石墨填料
寿命长、耐磨、可靠性高、摩擦大
－200℃～600℃
在需要带定位器使用时可以考虑，尤其是 蒸气介质。
可以不带散热片使用，故经济性好，外形 尺寸小，并且密封性能好，但必须带定位 器，目前选用越来越多，当工作温度较高 时，可优先选用
不能用（目前，四氟填料只设计到450℃ 以下）
可用到600℃
1 调节阀结构型式的选择
1、1从使用功能上选阀需注意的问题
表5－1 常用材质的工作温度、工作压力与PN关系
材料
铸铁 碳素钢
公称压
介 质 工 作 温 度（℃）
力PN
（Mpa） ＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
120 200 250 300 350 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625
32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 24.0 21.6 19.2 16.8 15.2 13.6 11.2 8.8 6.4 4.0
含钼不少于
4.0
0.4%的钼钢及
铬钼钢
6.4
22.0
4.0 3.6 3.4 3.2 2.8 2.2 1.6 6.4 5.8 5.5 5.2 4.5 3.5 2.5 22.0 20.1 19.0 17.9 15.7 12.2 9.0
6 流量特性的选择
6.2 调节阀的工作流量特性
2）并联管道的工作流量特性
6 流量特性的选择
6.3 对传统流量特性理论的突破----节能调节阀流量特性
S可以在0.05～0.15之间，与原高S运行相比，可节省能耗 15％～22％。这对于我国能源紧张的今天，有较好的使用价值 和社会效益。
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1 仪表阀门选型，最怕的就是闪蒸，气蚀，空化，和噪音！这三样东西，直接影响阀门的寿命，严重的话，不到半个月你的阀座和阀芯九烂掉了，甚至可以把阀本体给冲烂了！
1、空化：液体内局部压强降低到液体的饱和蒸气压时，液体内部或液固交界面上出现的蒸气或气体空泡的形成、发展和溃灭的过程。
2、气蚀：又称穴蚀。
流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。
常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，而使腐蚀速度加快。
气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。
3、闪蒸就是高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水。
形成原因：当水在大气压力下被加热时，100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。
再加热也不能提高水的温度，而只能将水转化成蒸汽。
水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”，或者叫饱和水显热。
在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。
然而，如果在一定压力下加热水，那么水的沸点就要比100℃高，所以就要求有更多的显热。
压力越高，水的沸点就高，热含量亦越高。
压力降低，部分显热释放出来，这部分超量热就会以潜热的形式被吸收，引起部分水被“闪蒸”成蒸汽。
实际情况：闪蒸在管道系统中出现，容易对阀门产生汽蚀损坏，可以选择反汽蚀高压阀，其特点是多次节流分摊压差，也可以选用耐汽蚀冲刷材料。
闪蒸也可以作为能源，被
利用在热力发电厂中锅炉排水的回收和地热发电中。
4噪音：噪音是由于阀门前后压差过大而产生的，也和气蚀空化闪蒸等有关，所以危害特别大，要特别注意，噪音一般要求不大于85分贝
2 汽蚀和闪蒸
汽蚀是材料在液体的压力和温度达到临界值时产生的一种破坏形式,分为闪蒸和空化两个阶段。
闪蒸是一种非常快速的转变过程,当流体流经调节阀时,由于阀座和阀瓣形成局部收缩的流通面积,产生局部阻力,使流体的压力和速度发生变化(见图1) 。
当压力为P1 的流体流经节流孔时,流速突然急剧增加,静压骤然下降,当孔后压力P2 在达到该流体所在情况下的饱和蒸汽压力Pv 前,部分流体汽化成气体,产生气泡,形成气液两相共存现象,称为闪蒸阶段,可见它是一种系统现象。
调节阀不能避免闪蒸的产生,除非系统条件改变。
而当阀门中液体的下游压力又升回来,且高于饱和压力时,升高的压力压缩气泡,使之突然破裂,称为空化阶段。
在空化过程中饱和气泡不再存在,而是迅速爆破变回液态。
由于气泡的体积大多比相同的液体体积大。
所以说,气泡的爆破是从大体积向小体积的转变。
空化是一种从液态→饱和→液态的转变过程,它不同于闪蒸现象。
汽蚀过程中气泡破裂时所有的能量集中在破裂点上,产生几千牛顿的冲击力,冲击波的压力高达2 ×103 MPa ,大大超过了大部分金属材料的疲劳破坏极限。
同时,局部温度高达几千摄氏度,这些过热点引起的热应力是产生汽蚀破坏作用的主要因素。
闪蒸产生侵蚀破坏作用,
在零件表面形成光滑的磨痕。
汽蚀如同砂子喷在零件表面一样,将零件表层撕裂,形成粗糙的渣孔般的外表面。
在高压差恶劣条件下,极硬的阀瓣和阀座也会在很短时间内遭到破坏,发生泄漏,影响阀门的使用性能。
同时汽蚀过程中,空化时气泡破裂释放出巨大的能量,引起内部零件的振动,产生高达10 kHz 的噪声,气泡越多,噪声越严重。
3 防止汽蚀破坏的方法
调节阀里的闪蒸是不能预防的。
所能做到的就是防止闪蒸的破坏。
在调节阀设计中影响着闪蒸破坏的因素主要有阀门结构、材料性能和系统设计。
对于空化破坏,可以采用曲折路径、多级减压和多孔节流的阀门结构形式予以防止。
1) 阀门结构。
虽然阀门结构与产生闪蒸无关,但是却能抑制闪蒸的破坏。
采用介质由上至下方向流动的角形阀结构比用球形阀体更能防止闪蒸破坏。
闪蒸破坏是高速度的饱和气泡冲击阀体表面,并腐蚀阀体表面造成的。
由于角形阀中的介质直接流向阀体内部下游管道的中心,而不象球形阀一样直接冲击体壁,所以大大减弱了闪蒸的破坏力。
2) 材料选择。
一般情况下,高硬度的材料更能抵御闪蒸和空化的破坏。
硬度高的材料一般用于制造阀体。
如电力行业常选用铬钼合金钢阀门,WC9 是常用抗腐蚀的材料之一。
如果角形阀下游配装材料硬度高的管道,其阀体可以选用碳钢材料,因为仅仅在阀体下游部分才有闪蒸液体。
3) 系统设计。
闪蒸现象是由系统设计所决定的,图2 为加热排水阀将闪蒸水排向冷凝器的系统。
图2a) 的闪蒸出现在调节阀与冷凝器之间的管道里,闪蒸破坏只会出现在这个区域。
图2b)的闪蒸现象产生在阀门的下游和冷凝器中。
所以冷凝器相对于管道来说必须具有更大的容积,以防止高速度的气泡冲击材料表面。
因此良好的系统设计有助于防止闪蒸破坏的发生。
4) 曲折路径。
使流动介质通过一个含有曲折路径的节流件是减小压力恢复的一种方法。
尽管这种曲折路径可以有不同的形式,如小孔、放射状的流路等。
但是每一种设计的效果基本上是一样的。
这种曲折路径在各种控制汽蚀现象发生的部件设计中都是可以利用的。
5) 多级减压。
多级减压中的每一级都消耗一部分能量,使得下一级的入口压力相对较低,减小了下一级的压差,压力恢复低,避免了汽蚀的产生。
一个成功的设计可以使阀门在承受较大压差的同时还能保持缩流后的压力高于液体的饱和压力,防止液体汽蚀的产生。
因此对于相同的压力降,一级节流比多级节流更容易产生汽蚀。
6) 多孔节流设计。
多孔节流是一种综合设计方案。
采用特殊的阀座和阀瓣结构形式,使高速液体通过阀座和阀瓣每一点的压力都高于该温度下的饱和蒸汽压,并采用汇聚喷射的方法,使调节阀中液体的动能由于相互摩擦而转换成热能,从而减少气泡的形成。
另一方面,使气泡的破裂发生在套
筒中心,避免了对阀座和阀瓣表面的直接破坏。
每种不同的小孔设计都影响着阀门的压力恢复程度。
图3a)薄形金属板式结构流通效率最差,但压力恢复系数KM 值较高,具有较低的压力恢复,不易产生汽蚀。
图3b) 厚形金属板式结构流通能力较高,但压力恢复系数KM 值较低,易产生汽蚀现象。
图3c) 复合式结构是前两种设计的综合与平衡,不但有较高的流通能力而且仍能保持较高的KM 值,从而具备较低的压力恢复,避免了汽蚀现象的发生。
因此这种设计是预防汽蚀很典型的有效方案之一。
4 结语
汽蚀是调节阀装置中最为常见的流动现象,但是通过合理的阀门设计和优化阀门结构可以有效地控制汽蚀所带来的破坏,从而延长阀门的使用寿命,保证阀门的可靠性能。