通常PN≥16MPa 的閥被稱為高壓閥。高壓閥使用中的主要問題是壽命問題(大壓差下出現的汽蝕、閃蒸、沖蝕等物理現象對閥內件的破壞)。一般結構的閥在高壓差條件下僅可使用5~6個月,為了解決高壓閥壽命短的問題,國內外的廠家均作了很大的努力,分別在材質和結構上做了大量的探索,形成了形形色色的產品,主要有多級式高壓閥、迷宮式高壓閥和單座套筒負荷式高壓閥等。其目的只有一個,通過減輕汽蝕、沖蝕、閃蒸等物理現象對閥的破壞,來提高高壓閥的使用壽命。在眾多結構中,得銳公司按照“簡單就是美”的原則設計反汽蝕高壓閥,不僅結構簡單,維護方便,更主要是解決了高壓閥壽命短這一難題。
l 高壓閥壽命短的原因
致使高壓閥的使用壽命短的原因主要有兩個:汽蝕、沖蝕。
閃蒸、汽蝕:
如果閥門上的壓差(P1-P2)大于了介質的*大飽和壓差(△Pmax),那么就會產生閃蒸, 由此再產生汽蝕,并對閥門內部及相鄰近的管道結構造成破壞。
介質通過截面*小的節流口時流速是*大的。流速(或動能)的增加伴隨著壓力(或勢能)的大大降低。當壓力低于介質飽和蒸汽壓時,氣泡就會在介質中形成。隨著節流口處壓力的進一步下降,氣泡會大量地形成。在此階段閃蒸和氣蝕之間沒有本質的差別,但是對閥門的結構破壞的可能性卻是肯定存在的。
氣蝕、閃蒸產生過程示意圖
閃蒸與汽蝕、沖蝕之間的關系:
小開度工作時,節流口流速更快,壓力更低,介質中氣泡含量更多,因此,此時閃蒸破
壞更嚴重,沖刷破壞是主要矛盾。在大開度工作時,主要矛盾是系統壓力恢復到飽和壓力以上時造成的汽蝕破壞。所以,用戶在使用高壓差閥時應盡量避免小開度工作,生產廠家制造的高壓閥必須有較好的反汽蝕措施,否則,閥很快會因汽蝕、沖蝕作 用而破壞。
l ZXPG型單座負荷式精小型反汽蝕高壓專用調節閥
ZXPG型單座負荷式精小型反汽蝕高壓尿素專用調節閥是我公司集多年生產高壓P4調節閥的經驗,在引進國外先進技術的基礎上研制開發具有自主知識產權的專利產品,專利號:ZL 92 2 20633.3。
經國內眾多中、小型化肥廠廣泛使用,ZXPG型尿素專用高壓P4調節閥解決合成氨液位控制系統中高壓閥和尿素裝置中的P4閥壽命短的難題,針對調節閥在高壓或高壓差、有嚴重汽蝕、沖蝕的嚴酷工況條件下壽命短、閥桿易斷裂、襯套易脫落等嚴重問題研制開發的專利產品。它大大提高了高壓差調節閥的使用壽命,特別是用在尿素系統中的P4閥比普通高壓閥壽命提高2-3倍。具有抗振性能好、噪音低、耐沖刷、抗腐蝕、高壓差、壽命長、使用可靠、維修方便等諸多優點。
l 主要優點:
1、 采用多級節流分攤壓差的反汽蝕措施,使長期以來高壓閥壽命短“老大難”問題得到解決,若能避免小開度工作,使用壽命可達2年以上。
2、 采用耐汽蝕、抗沖蝕的新材料U3鋼材用于P4閥的芯、座制作,在同工況下使用,壽命還可延長一倍或一倍以上,降低了使用成本。(U3鋼具有A4鋼的所有元素成分外,又新增加了耐尿液元素,更具有抗沖刷、耐蝕能力)
閥體為鍛造式克服了鑄造材質疏松的缺陷。
3、 尺寸小、重量輕、結構簡單、拆裝、維護非常方便
l 反汽蝕結構剖析:
一次節流--接管縮徑(①處)
相當于孔板節流,約占總壓降的10%。
二次節流--單座節流(主節流、②處)
單座閥的結構,約占總壓降的30%
三次節流--套筒節流(③處)
套筒結構,約占總壓降的60%。
“孔板+單座閥+套筒閥”三級節流結構,將通過閥門的壓降分成數個較小的壓降,每個較小壓降都確保其節流面*小處的壓力大于飽和蒸汽壓力,避免或減輕閃蒸效應對閥的破壞作用。同時用小孔噴射型結構的套筒節流件取代常規的“導向襯套+閥 座”方式,可以徹底根治導向襯套易松落的問題,同時小孔噴射節流結構可以減少抗流對閥芯座的單邊局部破壞作用,降低節流噪音,因為小孔噴射的方式承受了閥節流壓降的大部分(約60%),可以將汽蝕破壞作用由閥座遷至小孔,保護了密封面,提高了閥使用壽命,可達普通高壓差閥的2~3倍。 |
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