在工業(yè)自動(dòng)化儀表中,調(diào)節(jié)閥算是笨重的,加之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,往往不被人們重視。但是,它在工藝管道上工作條件復(fù)雜,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,大家又忙手忙腳。因其笨重、問(wèn)題難找準(zhǔn),常常費(fèi)力不討好,還涉及系統(tǒng)投運(yùn)、系統(tǒng)安全、調(diào)節(jié)品質(zhì)、環(huán)境污染等。
大量的實(shí)踐證明:調(diào)節(jié)閥的工作開(kāi)度大小對(duì)調(diào)節(jié)閥的使用壽命有著很大的影響。
一、調(diào)節(jié)閥開(kāi)度對(duì)使用壽命的影響:
1、調(diào)節(jié)閥不能在小開(kāi)度下工作
調(diào)節(jié)閥在小開(kāi)度工作時(shí)會(huì)存在著急劇的流阻、流速、壓力等變化,會(huì)帶來(lái)如下問(wèn)題:
①節(jié)流間隙最小、流速最大、沖刷最厲害,嚴(yán)重影響調(diào)節(jié)閥的使用壽命;
②急劇的流速、壓力變化,超過(guò)調(diào)節(jié)閥的剛度時(shí),調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性差,甚至產(chǎn)生嚴(yán)重振蕩;
③對(duì)于流閉狀態(tài)下工作的調(diào)節(jié)閥,會(huì)產(chǎn)生跳躍關(guān)閉或跳躍起動(dòng)現(xiàn)象,調(diào)節(jié)型閥在這個(gè)開(kāi)度內(nèi)無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié);
④開(kāi)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(kāi)度工作。如蝶閥,小開(kāi)度時(shí)不平衡力矩大,會(huì)產(chǎn)生跳開(kāi)跳關(guān)現(xiàn)象。再如雙座調(diào)節(jié)閥,兩個(gè)閥芯一個(gè)處于流開(kāi),一個(gè)處于流閉,小開(kāi)度時(shí)穩(wěn)定性差,易產(chǎn)生振蕩。
綜上所述,為了提高調(diào)節(jié)閥的使用壽命、穩(wěn)定性、正常調(diào)節(jié)等工作性能,調(diào)節(jié)閥應(yīng)避免在小開(kāi)度工作,通常應(yīng)大于10~15%。但對(duì)于高壓調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥、蝶閥、處于流閉狀態(tài)的調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō),應(yīng)大于20%(線性閥)~30%(雙數(shù)閥)。
2、調(diào)節(jié)閥大開(kāi)度工作可以延長(zhǎng)壽命
實(shí)踐證明:讓調(diào)節(jié)閥一開(kāi)始就盡量在最大開(kāi)度上工作,如90%。這樣,氣濁、沖蝕等破壞現(xiàn)象發(fā)生在閥芯頭部上。隨著閥芯破壞,流量增加,相應(yīng)閥再關(guān)一點(diǎn),這樣不斷破壞,逐步關(guān)閉,使整個(gè)閥芯全部充分利用,直到閥芯根部及密封面破壞,不能使用為止。同時(shí),大開(kāi)度工作節(jié)流間隙大,沖蝕減弱,這比一開(kāi)始就讓調(diào)節(jié)閥在中間開(kāi)度和小開(kāi)度上工作提高壽命1-5倍以上。如某化工廠采用此法,調(diào)節(jié)閥的使用壽命提高了2倍。
我們?cè)诖藦?qiáng)調(diào)調(diào)節(jié)閥的正確使用,使調(diào)節(jié)閥處于正常的運(yùn)行狀態(tài),不僅關(guān)系到系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量,還影響調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
二、增大調(diào)節(jié)閥工作開(kāi)度提升調(diào)節(jié)閥使用壽命的措施
1、減小閥阻比(又稱壓降比)S:即增大系統(tǒng)除調(diào)節(jié)閥外的損失,使分配到調(diào)節(jié)閥上的壓降降低,為保證流量通過(guò)調(diào)節(jié)閥,必然增大調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,同時(shí),調(diào)節(jié)閥上壓降減小,使氣蝕、沖蝕也減弱。
具體辦法有:在調(diào)節(jié)閥后設(shè)孔板節(jié)流消耗壓降;關(guān)閉管路上串聯(lián)的手動(dòng)閥,至調(diào)節(jié)閥獲得較理想的工作開(kāi)度為止。對(duì)一開(kāi)始就因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥選大了,使調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)期處于小開(kāi)度工作的情況,采用此法十分簡(jiǎn)單、方便、有效。
2、減小口徑:通過(guò)把調(diào)節(jié)閥的口徑減小來(lái)增大工作開(kāi)度,具體辦法有:①換一臺(tái)小一檔口徑的閥,如DN32換成DN25;②閥體不變更,更換小閥座直徑的閥芯閥座。如某化工廠大修時(shí)將節(jié)流件dg10更換為dg8,壽命提高了1倍。
案例講解:當(dāng)調(diào)節(jié)閥選大了或工藝條件變化時(shí),導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥經(jīng)常在小開(kāi)度下工作,此時(shí)如何加以解決?
在實(shí)際工作中遇到此類情況,通過(guò)上文中的講解,我們知道可以采取如下辦法進(jìn)行處理:
1、降低調(diào)節(jié)閥上壓差ΔP
由流量方程式
可知,當(dāng)ΔP減小時(shí),Q也減小,為保持通過(guò)調(diào)節(jié)閥的流量不變,就要增大調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度,這樣可避免調(diào)節(jié)閥在小開(kāi)度下工作,具體方法是:
①在閥后加限流孔板消耗一部分壓降。
②關(guān)閉管路上串聯(lián)的手動(dòng)閥,至調(diào)節(jié)閥獲得較理想的工作開(kāi)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)?系統(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(shí),ΔP閥減小。
2、縮小口徑
同理,由前面的流量方程式可知:C值減小,Q也減小,為保持通過(guò)調(diào)節(jié)閥的流量不變,就必然要加大開(kāi)度,這樣也可避免調(diào)節(jié)閥在小開(kāi)度下工作。C值與調(diào)節(jié)閥的口徑DN、閥座直徑dg有關(guān),減小C值的方法是:
①換一臺(tái)小檔口徑的閥,如將DN32換成DN25。
②閥體不變,換小檔dg的閥芯閥座,如將dg10換成dg8。
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