在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中,調(diào)節(jié)閥是用于控制系統(tǒng)改變管路中流體流量的裝置,是管系中的控制元件,起著分配流體介質(zhì)、調(diào)節(jié)流體流量等重要作用。本文對常見的各類多級降壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點分別進行介紹。為用戶了解多級降壓調(diào)節(jié)閥的特點并合理選用提供了參考。
串級式多級降壓結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)把原本的一個整體的節(jié)流區(qū)域以多個分開的節(jié)流區(qū)域互相串聯(lián),從而使較大的壓差轉(zhuǎn)換為多個較小的壓差,使每一次的降壓范圍都控制在飽和蒸汽壓以上,使空化現(xiàn)象不再出現(xiàn)。
串級式調(diào)節(jié)閥多用于液體介質(zhì)工作的場合,其特點在于:
1)啟閉過程中能夠減輕持續(xù)壓差,每一級節(jié)流口的動作均滯后于上一級節(jié)流口,可以使在啟閉過程時作用于閥口的持續(xù)高壓逐級減輕,分擔了第一級節(jié)流口的壓力。
2)流阻較小,可以用在流體清潔度不高,甚至固液兩相流的場合。
3)串級式閥芯一般進行碳化鎢噴涂硬化處理,抗沖刷汽蝕性能良好。
4)制造過程與其他多級降壓調(diào)節(jié)閥相比工藝較為簡單,加工方便,制造成本也較為低廉。
5)串級式調(diào)節(jié)閥一般降壓級數(shù)有限,多為3~4級,不能應用于壓差過高的場合。
多層套筒式調(diào)節(jié)閥典型結(jié)構(gòu)特征是閥芯部分節(jié)流件由數(shù)層加工有小孔的套筒構(gòu)成,每層套筒之間都留有一定的間隙,使流體流經(jīng)套筒時得以緩沖,從而將流體速度控制在一定范圍內(nèi)。
多層套筒式多級降壓結(jié)構(gòu),經(jīng)常用于電站或化工等行業(yè)中。
其特點在于:
1)多級套筒式調(diào)節(jié)閥降壓級數(shù)可以設計得較大,降壓能力與串級式相比較強,能夠勝任高壓差的場合。
2)多層套筒式結(jié)構(gòu)既能滿足較高的壓降要求,同時又能在工作時保證較大的流量。
3)抗汽蝕性能良好,用于液體介質(zhì)時,流體由最外側(cè)套筒流向最內(nèi)側(cè),液體介質(zhì)在套筒中逐級降壓以減輕空化汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生,并且流體最終從內(nèi)側(cè)套筒上的小孔中噴射至中心閥腔區(qū)域,使汽泡在套筒中心部位破裂,不直接對閥門金屬表面產(chǎn)生傷害。
4)抗噪聲、振動性能良好,用于氣體介質(zhì)時由套筒內(nèi)側(cè)向外流動昆煉閥門,靠外側(cè)套筒的孔徑和間隙與內(nèi)側(cè)相比均有所擴大,使氣體介質(zhì)在逐級降壓過程中不斷膨脹,可以有效地降低噪聲及振動帶來的危害。
5)套筒加工過程比較復雜,成本較高。但安裝與維護簡便,易于更換。
迷宮盤片式多級降壓結(jié)構(gòu),其核心節(jié)流部分由多個開有迷宮式溝槽的金屬盤片疊加而成。流體流經(jīng)迷宮流道中經(jīng)過多次碰撞轉(zhuǎn)折,消耗能量,在逐級降壓過程的同時,使流速也得到了控制。
一般多用于核能、電站等行業(yè)中高溫高壓降的特殊場合,工作介質(zhì)多為過熱蒸汽,也能用于液體介質(zhì)。其特點如下:
1)迷宮流道的拐彎級數(shù)就是迷宮式調(diào)節(jié)閥的降壓級數(shù),一般可達十幾到二十幾級,所以迷宮式多級降壓結(jié)構(gòu)是常見多級降壓調(diào)節(jié)閥中降壓能力最強的,國外有產(chǎn)品最高可以達40mpa。
2)出色的抗汽蝕沖刷及消聲減振性能,多級拐彎迷宮式流道可以有效地控制流體流速,避免空化、噪聲及振動等不良現(xiàn)象的發(fā)生。
3)通過使用不同形式的迷宮盤片進行組合,迷宮式調(diào)節(jié)閥可以達到不同的流量特性調(diào)節(jié)曲線。
4)迷宮式盤片制造精度要求很高,一般由司太立合金堆焊,有較長的使用壽命;安裝與維護比較簡便,盤片易更換。
5)迷宮式流道對流體介質(zhì)的清潔度要求較高,否則迷宮流道容易發(fā)生堵塞。