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調節閥的開度大小對使用壽命的影響

發表時間:2023-08-15 10:03

在工業自動化儀表中,調節閥算是笨重的,加之結構簡單,往往不被人們重視。但是,它在工藝管道上工作條件復雜,一旦出現問題,大家又忙手忙腳。因其笨重、問題難找準,常常費力不討好,還涉及系統投運、系統安全、調節品質、環境污染等。

   大量的實踐證明:調節閥的工作開度大小對調節閥的使用壽命有著很大的影響。

一、調節閥開度對使用壽命的影響:

1、調節閥不能在小開度下工作
   調節閥在小開度工作時會存在著急劇的流阻、流速、壓力等變化,會帶來如下問題:
    ①節流間隙最小、流速最大、沖刷最厲害,嚴重影響調節閥的使用壽命;
    ②急劇的流速、壓力變化,超過調節閥的剛度時,調節閥的穩定性差,甚至產生嚴重振蕩;
    ③對于流閉狀態下工作的調節閥,會產生跳躍關閉或跳躍起動現象,調節型閥在這個開度內無法進行調節;
    ④開度小,閥芯密封面離節流口近,有損于閥芯密封面;
    ⑤有些閥不適于小開度工作。如蝶閥,小開度時不平衡力矩大,會產生跳開跳關現象。再如雙座調節閥,兩個閥芯一個處于流開,一個處于流閉,小開度時穩定性差,易產生振蕩。

   綜上所述,為了提高調節閥的使用壽命、穩定性、正常調節等工作性能,調節閥應避免在小開度工作,通常應大于10~15%。但對于高壓調節閥、雙座調節閥、蝶閥、處于流閉狀態的調節閥來說,應大于20%(線性閥)~30%(雙數閥)。

2、調節閥大開度工作可以延長壽命
   實踐證明:讓調節閥一開始就盡量在最大開度上工作,如90%。這樣,氣濁、沖蝕等破壞現象發生在閥芯頭部上。隨著閥芯破壞,流量增加,相應閥再關一點,這樣不斷破壞,逐步關閉,使整個閥芯全部充分利用,直到閥芯根部及密封面破壞,不能使用為止。同時,大開度工作節流間隙大,沖蝕減弱,這比一開始就讓調節閥在中間開度和小開度上工作提高壽命1-5倍以上。如某化工廠采用此法,調節閥的使用壽命提高了2倍。
   我們在此強調調節閥的正確使用,使調節閥處于正常的運行狀態,不僅關系到系統的運行質量,還影響調節閥的使用壽命。

二、增大調節閥工作開度提升調節閥使用壽命的措施
   1、減小閥阻比(又稱壓降比)S:即增大系統除調節閥外的損失,使分配到調節閥上的壓降降低,為保證流量通過調節閥,必然增大調節閥開度,同時,調節閥上壓降減小,使氣蝕、沖蝕也減弱。
   具體辦法有:在調節閥后設孔板節流消耗壓降;關閉管路上串聯的手動閥,至調節閥獲得較理想的工作開度為止。對一開始就因為調節閥選大了,使調節閥長期處于小開度工作的情況,采用此法十分簡單、方便、有效。
    2、減小口徑:通過把調節閥的口徑減小來增大工作開度,具體辦法有:①換一臺小一檔口徑的閥,如DN32換成DN25;②閥體不變更,更換小閥座直徑的閥芯閥座。如某化工廠大修時將節流件dg10更換為dg8,壽命提高了1倍。

案例講解:當調節閥選大了或工藝條件變化時,導致調節閥經常在小開度下工作,此時如何加以解決?
   在實際工作中遇到此類情況,通過上文中的講解,我們知道可以采取如下辦法進行處理:
   1、降低調節閥上壓差ΔP
   由流量方程式
圖片

可知,當ΔP減小時,Q也減小,為保持通過調節閥的流量不變,就要增大調節閥的開度,這樣可避免調節閥在小開度下工作,具體方法是:
    ①在閥后加限流孔板消耗一部分壓降。
    ②關閉管路上串聯的手動閥,至調節閥獲得較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,因為 系統總壓降ΔP系統=閥上壓降ΔP閥+管路壓降ΔP管路 ,由于ΔP系統不變,當ΔP管路增大時,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,為保持通過調節閥的流量不變,就必然要加大開度,這樣也可避免調節閥在小開度下工作。C值與調節閥的口徑DN、閥座直徑dg有關,減小C值的方法是:
    ①換一臺小檔口徑的閥,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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