氣動(dòng)控制閥在流量控制系統(tǒng)中扮演著重要的角色

點(diǎn)擊次數(shù)：1380 發(fā)布時(shí)間：2013-1-25

      控制閥在流量控制系統(tǒng)中扮演著重要的角色控制閥在流量控制系統(tǒng)中扮演著重要的角色 氣動(dòng)控制閥在流量控制系統(tǒng)中扮演著重要的角色，由于它被安裝在工藝管道上，不斷地調(diào)節(jié)、控制流量，周而復(fù)始，如果在惡劣工況如高壓差、高溫、含顆粒介質(zhì)等情況下使用，閥門內(nèi)件的磨損毀壞應(yīng)該是意料之中的事情。
     重要的是用戶應(yīng)該意識(shí)到如何減少、避免這種情況的發(fā)生，而不是一味地追求多買備件、多次進(jìn)行閥門檢修、維護(hù)。沖擊磨損簡(jiǎn)單地說可以用下述的辦法來使其減少：采用如圖2所示的流線分級(jí)型流路閥門；內(nèi)件加硬；在控制高速蒸汽等場(chǎng)合，閥門入口前盡可能采用疏水閥或疏水器。 流體對(duì)閥門內(nèi)件（主要是閥座、閥芯）的磨損、侵蝕一般有以下幾種形式： 1）顆粒性介質(zhì)造成的磨損； 2）腐蝕性介質(zhì)對(duì)閥內(nèi)件的侵蝕； 3）高流速液體沖擊對(duì)閥門內(nèi)件的損壞； 4）液體發(fā)生氣蝕、閃蒸時(shí)，造成的閥內(nèi)件毀壞。 比較前三者而言，氣蝕、閃蒸對(duì)閥門的危害程度更大，本文就此將做主要介紹。 1 顆粒性介質(zhì)造成的磨損 顆粒性介質(zhì)造成的磨損是指比閥內(nèi)件表面硬的無數(shù)微小顆粒摻雜在高速流體中流動(dòng)，撞擊并沖刷閥內(nèi)件的金屬。當(dāng)含有高濃度顆粒的介質(zhì)流經(jīng)閥門時(shí)，閥芯和閥座密封面在每次關(guān)閉時(shí)彼此間要嚴(yán)重地摩擦，密封接合處常常由于壓碎顆粒、發(fā)生磨損而關(guān)不嚴(yán)閥門，時(shí)間久了，對(duì)內(nèi)件會(huì)造成更大的損害。消除、減少磨損的方法或把磨損轉(zhuǎn)移到非關(guān)鍵部位的辦法因磨損的形式而異。顆粒沖擊磨損與顆粒的動(dòng)能有關(guān)，對(duì)于高黏度的流體，由于在顆粒和閥內(nèi)件之間很容易建立一種“緩沖效應(yīng)”，可以減少磨損。評(píng)價(jià)耐顆粒沖擊磨損，閥內(nèi)件的硬度不是惟一準(zhǔn)則，對(duì)閥內(nèi)件磨損、破壞程度的分析要考慮介質(zhì)中顆粒的大小，小顆粒造成的損害小一些，顆粒磨損的破壞一般隨流速的平方而增加。

       可用如下方法減少含顆粒性介質(zhì)對(duì)閥門造成的磨損： 1）選擇高硬度閥內(nèi)件材料或采用內(nèi)襯陶瓷襯里的技術(shù)，但必須保證硬度，且不易受沖擊而脆裂。這將延長(zhǎng)閥門使用周期并防止在一些關(guān)鍵部位的磨損。圖1所示為內(nèi)襯Si3N4陶瓷的偏心控制閥。陶瓷襯里對(duì)溫度變化比較敏感，當(dāng)介質(zhì)溫度驟熱或驟冷變化時(shí)，會(huì)影響陶瓷的使用壽命。 2）介質(zhì)采用流線型的流動(dòng)來防止閥內(nèi)件受到顆粒的直接沖擊。要做到這一點(diǎn)，流體流動(dòng)方向必須平行于閥座密封面和閥芯表面，流向必須緩慢地改變，應(yīng)用流體附著和脫離原理來保護(hù)閥芯、閥座。這些因素主要應(yīng)由閥門設(shè)計(jì)者來考慮，但是用戶和選型工程師在選擇閥內(nèi)件型式和閥體結(jié)構(gòu)時(shí)也不應(yīng)該忽視了這一點(diǎn)。 2 腐蝕性介質(zhì)對(duì)閥內(nèi)件的侵蝕 腐蝕性介質(zhì)對(duì)閥內(nèi)件的侵蝕其實(shí)是介質(zhì)對(duì)閥門造成傷害的一個(gè)方面，因?yàn)閷?duì)于腐蝕性介質(zhì)而言，閥門內(nèi)腔接液面同樣會(huì)受到損害。以下3種工況的閥門選擇應(yīng)慎重： 本文來自織夢(mèng)

       1）腐蝕性介質(zhì)中含有顆粒的情況，許多金屬不受腐蝕是因?yàn)樗鼈兊谋砻嫘纬闪艘粚颖Ｗo(hù)膜。當(dāng)閥門在有磨損的場(chǎng)合中使用時(shí)，這層膜很快就被顆粒、流體沖擊或氣蝕磨損掉，而把新鮮的表面暴露在腐蝕性流體中。在這種情況下，腐蝕可以以極快的速度進(jìn)行。 2）腐蝕性液體在控制閥內(nèi)部發(fā)生氣蝕、閃蒸的情況，這種工況對(duì)閥門及內(nèi)件造成的損害會(huì)非常大，液體氣蝕過程中氣泡破裂對(duì)閥內(nèi)件接觸面的損害要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上述顆粒的損害性，因?yàn)闅馕g會(huì)“吃掉”內(nèi)件，同時(shí)腐蝕內(nèi)件。對(duì)于氣蝕現(xiàn)象，在下面會(huì)詳細(xì)介紹。 3）高溫、高壓腐蝕性介質(zhì)工況，這種情況下選用內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的閥門相應(yīng)會(huì)受到限制，閥體、內(nèi)件應(yīng)主要考慮貴金屬，例如：蒙乃爾合金、鎳、鈦、哈氏合金、鉭材等。而此時(shí)閥門的價(jià)格、交貨期通常對(duì)用戶來說是一個(gè)考驗(yàn)。 目前兩種氟塑料PTFE（聚四氟乙烯）和PFA（全氟烷氧基樹脂，又稱可熔性聚四氟乙烯）是目前使用較為廣泛的兩種耐腐蝕性閥門內(nèi)襯材料，PTFE柔韌性比PFA好，PFA較硬，在溫度使用范圍內(nèi)，基本上PTFE內(nèi)襯工況能滿足的場(chǎng)合、介質(zhì)，使用PFA也能達(dá)到同樣的使用目的，但對(duì)于丁二烯是個(gè)例外，PFA對(duì)它的耐腐蝕性能要比PTFE強(qiáng)。從生產(chǎn)成本上分析，PFA內(nèi)襯閥造價(jià)低于PTFE內(nèi)襯相同結(jié)構(gòu)的閥門，因?yàn)橹圃靸?nèi)襯的工藝過程不同。除此之外還有一些防腐橡膠也可作為內(nèi)襯材料。 3高流速液體沖擊對(duì)閥門內(nèi)件的損壞

       在流路中有時(shí)會(huì)發(fā)生非常高速的流體噴射，引起流體轉(zhuǎn)向，突然離開某一表面，沖擊并磨蝕鄰近零件。當(dāng)高速流體形成噴射時(shí)，很快會(huì)把保護(hù)表面的覆蓋層吹掉形成磨損腐蝕。發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)，流速一般在每秒幾百英尺（1英尺=0.3048m）。 鍋爐給水泵的旁路閥是一個(gè)典型的高速磨損的例子。壓力降高達(dá)4600psi（1Psi=6894.76Pa），流體的沖擊可能沖掉柱塞式閥芯的突出部分，或者在閥芯的表面上切割成*的流動(dòng)形狀。套筒閥內(nèi)件是有助于改善這種情況的，但不能*消除沖擊磨損。 液滴夾雜在蒸汽中也會(huì)引起沖擊磨損。然而是分散地噴灑在較大的范圍。干燥的氣體和過熱蒸汽引起的磨損很小。