本文分析調節閥沖蝕原因,提供如何從調節閥結構、材料、閥型選擇等方面綜合提高調節閥抗沖蝕解決方案,提高耐沖蝕調節閥可靠性和使用壽命。沖蝕是嚴酷工礦中的一種,一直是一個現場應用中的難題。在沖蝕嚴重的場合,調節閥的壽命極短,短的為1-2個月,長的也不過3-6個月。在石化行業的加氫催化裝置和礦化學的銅礦漿調節等應用上,沖蝕問題更為突出,而在現階段還沒有研制出特別耐沖蝕的閥,解決調節閥沖蝕問題重點是從閥體結構、耐沖蝕材料選用及防沖蝕措施等幾個方面來綜合考慮,有針對性地解決。
調節閥沖蝕產生原因
沖蝕主要出現在大壓差,含顆粒介質場合。在這些場合閥的節流口處的介質流速非常高,具有很大動能,可以很快的將閥芯、閥座表面沖出流線行細槽,從而使密封面被破壞,造成閥出現故障或報廢。尤其當閥處于小開度工作時,節流間隙更小,流體速度更快,沖刷破壞作用更大,閥使用壽命則更短。因此,耐沖蝕閥應盡量避免小開度工作。
耐沖蝕調節閥閥體結構選擇
一切阻礙介質流動的節流面都將受到介質無情的沖蝕。避讓就是最簡單最行之有效的辦法。故從閥體結構上考慮應選用流體方向改變盡可能小的閥,直行程的角形調節閥是提供這種流體的傳統解決方案。一些旋轉類閥,如“V”形球閥、偏心旋轉閥或具有“V”形節流結構的全功能超輕型調節閥等提供近乎直通的流道,在防沖蝕方面效果極好。同時,節流口應盡量集中,圓整(防止顆粒介質與閥內件的接觸次數和減輕湍流作用),減緩節流面流體流速,緩解介質對節流面的沖蝕。
耐沖蝕調節閥材料選擇
對于介質沖擊破壞最嚴重的閥芯、閥座密封面,應在保證韌性的基礎上選擇盡可能硬的材料,如堆焊耐磨合金等,以提高調節閥的耐沖蝕破壞能力。若沖蝕特別嚴重時,導向面及受沖蝕的閥體也應堆焊耐磨合金,以提高可靠性和使用壽命。
防沖蝕措施
1、避讓是簡單、行之有效的方法。直行程閥流路復雜,在轉彎處受到沖蝕;閥芯停在節流中間,直接受到高速介質的直接沖蝕,更無法避讓。所以,直行程類調節閥不宜選用。角行程調節閥較好解決這一問題,但是閥板在中央受到沖蝕,避免效果最好的是全功能超輕型閥、偏心旋轉閥和“V”型球閥。
2、盡可能避免小開度工作,應盡可能保證閥工作在60-70%開度上。如介質中含有大量固體顆粒,正常開度更應提高到70-80%,以減少顆粒介質對密封件的沖擊次數,減緩流速,減輕沖蝕破壞作用,提高調節閥使用壽命。
3、選用耐磨材料。
4、配用大剛度大推力(力矩)的角行程執行機構。
5、沖蝕嚴重的場合大多含有不干凈介質,經常伴隨堵塞,因此,選型上應同時注意防堵問題。
耐沖調節閥閥型選擇
1、全功能超輕型調節閥
2、偏心旋轉閥
3、“V”型球閥
4、角形閥
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