調節閥在小開度下工作時常常會出現一些隱患,甚至影響系統的正常運行。為什么調節閥不宜在小開度下工作?當閥門選型過大或工藝條件發生變化時,又該如何有效解決這一問題?
一、 為什么調節閥不能在小開度下工作?
調節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節流間隙小,流速大,沖刷厲害,嚴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,閥穩定性,甚至產生嚴重振蕩;
③對于流閉狀態下工作的閥,會產生跳躍關閉或跳躍啟動現象,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,如果蝶閥,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,為了提高閥的使用壽命、穩定性、正常調節等工作性,調節閥應避免在小開度工作,通常應大于10%~15%。但對高壓閥、雙座閥、蝶閥、處于流閉狀態的調節閥來說,應大于20%(線性閥)~30%(對數閥)。
二、 當閥選大了或工藝條件變化時, 調節閥經常在小開度下工作,該如何解決?
(1)降低閥上壓差ΔP。由方程式Q=C√ΔP/P可知,當ΔP減小時,Q也減小,為了保持通過調節閥的流量不變,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、關閉管路上串聯的手動閥,至調節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。 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。
三、 當調節閥處于小開度工作時, 存在什么隱患?該如何避免?
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節閥的流道中,導致閥門堵塞或卡死。
2、流量控制不穩定 在小開度情況下,調節閥的流量控制可能變得不夠穩定,容易受到外部干擾或內部因素的影響,導致流量波動或不準確。
3、閃蒸和振蕩 當流體在小開度情況下通過調節閥時,可能會出現閃蒸現象,從而導致流體壓力和溫度劇烈變化,還可能引起閥門振蕩。