
T968Y多级调节阀近年来在火力发电厂、石油化工等工业部门,流体压力向更高的压降方向发展,许多场合需要高压降调节阀。常规调节阀满足不了这方面的要求,因为高速流体通过调节阀节流面,使阀内件迅速冲蚀,从而造成调节阀失效。虽然T968Y多级调节阀阀内组件采用抗冲蚀钴基硬质合金,减轻了冲蚀,但是使用效果仍然不能令人满意。如采用17-4PH、455、610FM、硬化铬不锈钢等材料,尽管它们在耐冲刷、耐高温方面具有较好的性能,但是仍不能解决阀内组件的冲蚀问题。
流体通过调节阀,压力降低到饱和蒸汽压力以下,形成很多微小气泡(称为闪蒸),接着压力回升并高于此饱和蒸汽压力时,液体中的微小气泡破裂(此过程称为空化),所有的能量集中在破裂点上,产生极大的冲击力,造成对调节阀的气蚀,其结果造成调节阀报废。在工作实践中,管道设计师完全知道空化的破坏作用,并且千方百计避免空化发生。但是实际系统或系统设备的变化会改变系统的压力条件,而使液体发生空化,其中破坏最严重的当属调节阀产品。
如前所述,材料的选择不能解决空化问题,还得直接从调节阀的结构设计来解决,这是显而易见的。开发一种新颖调节阀来满足这些工况条件似乎是极端困难的,例如,消除高压降调节阀的噪音本身是一项艰巨工作,不过,下面介绍的调节阀结构,使用效果令人鼓舞,它是解决空化问题的有效方法。
2 调节阀设计原理
实践证明,不锈钢经受120m/s高速流体的冲刷,不会出现严重的磨损,用压力公式表示为:
h=v2/2g=1202/2×9.8=734.7m≈7.1MPa(水)
式中 h--水柱高度(m或MPa)
v--流体速度(m/s)
g--是重力加速度(9.8m/s2)
也就是说,压力降等于7MPa左右。所以高压流体的压力必须逐级降低,每级限制在7MPa以内。图1(a)和图1(b)是两种调节阀结构,在调节阀压降一定时,每级限制的压力降与级数成比例关系。