調(diào)節(jié)閥在小開度工作時存在的問題及對策
1、為什么調(diào)節(jié)閥不能在小開度下工作?
調(diào)節(jié)閥在小開度工作時存在著急劇的流阻、流速、壓力等變化,會帶來如下問題:
①節(jié)流間隙最小,流速最大,沖刷最厲害,嚴(yán)重影響閥的使用壽命;
②急劇的流速、壓力變化,超過閥的剛度時,閥穩(wěn)定性,甚至產(chǎn)生嚴(yán)重振蕩;
③對于流閉狀態(tài)下工作的閥,會產(chǎn)生跳躍關(guān)閉或跳躍啟動現(xiàn)象,調(diào)節(jié)型閥在這個開度內(nèi)無法進(jìn)行調(diào)節(jié);
④開度小,閥芯密封面離節(jié)流口近,有損于閥芯密封面;
⑤有些閥不適于小開度工作,如果蝶閥,小開度時不平衡力矩大,會產(chǎn)生跳開跳關(guān)現(xiàn)象,再如雙座閥,兩個閥芯一個處于流開,一個處于流閉,小開度時穩(wěn)定性差,易產(chǎn)生振蕩。
綜上所述,為了提高閥的使用壽命、穩(wěn)定性、正常調(diào)節(jié)等工作性,調(diào)節(jié)閥應(yīng)避免在小開度工作,通常應(yīng)大于10%~15%。但對高壓閥、雙座閥、蝶閥、處于流閉狀態(tài)的調(diào)節(jié)閥來說,應(yīng)大于20%(線性閥)~30%(對數(shù)閥)。
2、當(dāng)閥選大了或工藝條件變化時,調(diào)節(jié)閥經(jīng)常在小開度下工作,此時如何加以解決?
①降低閥上壓差ΔP。由方程式Q=C√ΔP/P可知,當(dāng)ΔP減小時,Q也減小,為了保持通過調(diào)節(jié)閥的流量不變,就要增大閥的開度,這樣可避免閥在小開度下工作。具體方法如下:
a、在閥后加限流孔板消耗一部分壓降;
b、關(guān)閉管路上串聯(lián)的手動閥,至調(diào)節(jié)閥獲得較大理想的工作開度為止。
這兩種辦法都是增大管路上的壓降,以減小閥上壓降,因?yàn)橄到y(tǒng)總壓降ΔP系統(tǒng)=閥上壓降ΔP閥+管路壓降ΔP管路。由于ΔP系統(tǒng)不變,當(dāng)ΔP管路增大時,ΔP閥必然減小。
②縮小口徑由Q=C√ΔP/P可知,C值減小,Q也減小,為保持通過閥的流量不變,就必然要加大開度,這樣也可避免閥在小開度工作。C值與閥的口徑DN、閥座直徑dN有關(guān)。減小C值的辦法是:
a、換一臺小檔口徑的閥,如將DN32換成DN25;
b、閥體不變,換小檔DN的閥芯閥座,如將DN10換成DN8。
當(dāng)調(diào)節(jié)閥處于小開度工作時,可能會出現(xiàn)以下問題:
1. 易受堵塞: 在小開度下,流體流速較慢,容易使流體中的顆粒沉積在調(diào)節(jié)閥的流道中,導(dǎo)致閥門堵塞或卡死。
2. 流量控制不穩(wěn)定: 在小開度情況下,調(diào)節(jié)閥的流量控制可能變得不夠穩(wěn)定,容易受到外部干擾或內(nèi)部因素的影響,導(dǎo)致流量波動或不準(zhǔn)確。
3. 閃蒸和振蕩: 當(dāng)流體在小開度情況下通過調(diào)節(jié)閥時,可能會出現(xiàn)閃蒸現(xiàn)象,從而導(dǎo)致流體壓力和溫度劇烈變化,還可能引起閥門振蕩。
對策包括:
1. 選擇合適的閥門類型: 對于需要在小開度下工作的情況,可以選擇一些專門設(shè)計用于小流量的調(diào)節(jié)閥,如微調(diào)節(jié)閥,以減少堵塞的可能性。
2. 增加過濾器和網(wǎng)孔: 可以安裝過濾器或者網(wǎng)孔,來防止顆粒物進(jìn)入調(diào)節(jié)閥的流道,減少堵塞的風(fēng)險。
3. 優(yōu)化閥門的設(shè)計和材料: 設(shè)計合理、材料耐腐蝕的閥門結(jié)構(gòu),可以降低對于顆粒物堵塞的敏感度。
4. 增加閥門的承受范圍: 結(jié)合調(diào)節(jié)閥和控制系統(tǒng),可以增加閥門的承受范圍,從而提高在小開度下的控制精度和穩(wěn)定性。
5. 增強(qiáng)檢修和維護(hù): 定期檢查并維護(hù)調(diào)節(jié)閥,及時清理管道和過濾器,可以減少堵塞的風(fēng)險。
通過合理選擇閥門類型,采取有效的防堵措施以及加強(qiáng)對調(diào)節(jié)閥的維護(hù)和保養(yǎng),可以有效地解決調(diào)節(jié)閥在小開度工作時可能出現(xiàn)的問題。
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