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调节阀的开度大小对使用寿命的影响

阅读:19743次 日期:2023/08/22

在工业自动化仪表中,调节阀算是笨重的,加之结构简单,往往不被人们重视。但是,它在工艺管道上工作条件复杂,一旦出现问题,大家又忙手忙脚。因其笨重、问题难找准,常常费力不讨好,还涉及系统投运、系统安全、调节品质、环境污染等。

大量的实践证明:调节阀的工作开度大小对调节阀的使用寿命有着很大的影响。

一、调节阀开度对使用寿命的影响

1、调节阀不能在小开度下工作

调节阀在小开度工作时会存在着急剧的流阻、流速、压力等变化,会带来如下问题:

①节流间隙最小、流速最大、冲刷最厉害,严重影响调节阀的使用寿命;

②急剧的流速、压力变化,超过调节阀的刚度时,调节阀的稳定性差,甚至产生严重振荡;

③对于流闭状态下工作的调节阀,会产生跳跃关闭或跳跃起动现象,调节型阀在这个开度内无法进行调节;

④开度小,阀芯密封面离节流口近,有损于阀芯密封面;

⑤有些阀不适于小开度工作。如蝶阀,小开度时不平衡力矩大,会产生跳开跳关现象。再如双座调节阀,两个阀芯一个处于流开,一个处于流闭,小开度时稳定性差,易产生振荡。

综上所述,为了提高调节阀的使用寿命、稳定性、正常调节等工作性能,调节阀应避免在小开度工作,通常应大于10~15%。但对于高压调节阀、双座调节阀、蝶阀、处于流闭状态的调节阀来说,应大于20%(线性阀)~30%(双数阀)。

2、调节阀大开度工作可以延长寿命

实践证明:让调节阀一开始就尽量在最大开度上工作,如90%。这样,气浊、冲蚀等破坏现象发生在阀芯头部上。随着阀芯破坏,流量增加,相应阀再关一点,这样不断破坏,逐步关闭,使整个阀芯全部充分利用,直到阀芯根部及密封面破坏,不能使用为止。同时,大开度工作节流间隙大,冲蚀减弱,这比一开始就让调节阀在中间开度和小开度上工作提高寿命1-5倍以上。如某化工厂采用此法,调节阀的使用寿命提高了2倍。

我们在此强调调节阀的正确使用,使调节阀处于正常的运行状态,不仅关系到系统的运行质量,还影响调节阀的使用寿命。

二、增大调节阀工作开度提升调节阀使用寿命的措施

1、减小阀阻比(又称压降比)S:即增大系统除调节阀外的损失,使分配到调节阀上的压降降低,为保证流量通过调节阀,必然增大调节阀开度,同时,调节阀上压降减小,使气蚀、冲蚀也减弱。

具体办法有:在调节阀后设孔板节流消耗压降;关闭管路上串联的手动阀,至调节阀获得较理想的工作开度为止。对一开始就因为调节阀选大了,使调节阀长期处于小开度工作的情况,采用此法十分简单、方便、有效。

2、减小口径:通过把调节阀的口径减小来增大工作开度,具体办法有:①换一台小一档口径的阀,如DN32换成DN25;②阀体不变更,更换小阀座直径的阀芯阀座。如某化工厂大修时将节流件dg10更换为dg8,寿命提高了1倍。

案例讲解:当调节阀选大了或工艺条件变化时,导致调节阀经常在小开度下工作,此时如何加以解决?

在实际工作中遇到此类情况,通过上文中的讲解,我们知道可以采取如下办法进行处理:

可知,当ΔP减小时,Q也减小,为保持通过调节阀的流量不变,就要增大调节阀的开度,这样可避免调节阀在小开度下工作,具体方法是:

①在阀后加限流孔板消耗一部分压降。

②关闭管路上串联的手动阀,至调节阀获得较理想的工作开度为止。

这两种办法都是增大管路上的压降,以减小阀上压降,因为 系统总压降ΔP系统=阀上压降ΔP阀+管路压降ΔP管路 ,由于ΔP系统不变,当ΔP管路增大时,ΔP阀减小。

2、缩小口径

同理,由前面的流量方程式可知:C值减小,Q也减小,为保持通过调节阀的流量不变,就必然要加大开度,这样也可避免调节阀在小开度下工作。C值与调节阀的口径DN、阀座直径dg有关,减小C值的方法是:

①换一台小档口径的阀,如将DN32换成DN25。

②阀体不变,换小档dg的阀芯阀座,如将dg10换成dg8。

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