反汽蝕反沖刷高溫高壓調(diào)節(jié)閥

反汽蝕反沖刷高溫高壓調(diào)節(jié)閥是一種閥門。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種含有顆粒介質(zhì)用的閥門，具體涉及一種抗顆粒多級籠式調(diào)節(jié)閥。

背景技術(shù)

調(diào)節(jié)閥也叫控制閥，用于改變介質(zhì)流量、壓力、液位等參數(shù)的控制閥門?，F(xiàn)有的調(diào)節(jié)閥主要由閥體、閥座及閥芯組成，當輸送介質(zhì)為含有顆粒的介質(zhì)時，閥座受到介質(zhì)中顆粒的沖擊，閥座上的密封面很容易磨損，造成密封不嚴，出現(xiàn)泄漏。另外，在關(guān)閉閥門時，由于閥芯與閥座之的密封面為圓錐面，閥芯與閥座之間會存在含有顆粒的介質(zhì)，致使閥門關(guān)閉不嚴或造成閥座損傷。

實用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的調(diào)節(jié)閥在輸送含有顆粒的介質(zhì)時閥座上的密封面易磨及閥門關(guān)閉不嚴的不足，本實用新型提供一種抗顆粒多級籠式調(diào)節(jié)閥，降低了介質(zhì)通過閥座時的流速，減小了介質(zhì)對閥座的沖擊，同時，在關(guān)閉閥門時，閥座處不存留含有顆粒的介質(zhì)，使閥門能夠關(guān)嚴且不損傷閥座。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種抗顆粒多級籠式調(diào)節(jié)閥包括閥體、閥芯及閥桿，閥芯與閥桿相連，閥體內(nèi)設(shè)有閥座、進口通道及出口通道，閥座上方設(shè)有多個內(nèi)腔呈“凸”形的上閥座，閥芯上設(shè)有與上閥座相對應(yīng)的圓柱密封段及凹槽，相鄰上閥座之間的閥芯上的凹槽呈一定角度，最上方的上閥座的側(cè)壁設(shè)有與流體進口通道相通的通孔；閥芯與上閥座之間的開度小于閥芯與閥座之間的開度。

進一步，閥座的上端面設(shè)有圓錐面。

進一步，相鄰上閥座之間的閥芯上的凹槽呈90°。

進一步，閥座下端對應(yīng)設(shè)有降噪孔板組件，所述的噪孔板組件由篩孔板圍成。

本實用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，閥門開啟時，閥芯向上移動，含有顆粒的介質(zhì)從進口通道進入，然后從最上方的上閥座上的通孔進入到上閥座內(nèi)，由于相鄰上閥座之間的閥芯上的凹槽呈一定角度，含有顆粒的介質(zhì)在多級上閥座內(nèi)向下螺旋流動，降低了介質(zhì)流速，減小了介質(zhì)對閥座的沖擊，同時，在關(guān)閉閥門時，由于閥芯與上閥座之間的開度小于閥芯與閥座之間的開度，閥座處不存留含有顆粒的介質(zhì)，使閥門能夠關(guān)嚴且不損傷閥座。

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。

1-閥體，2-閥芯，3-閥桿，4-閥座，5-上閥座，6-進口通道，7-出口通道，8-圓柱密封段，9-凹槽，10-通孔，11-降噪孔板組件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

一種抗顆粒多級籠式調(diào)節(jié)閥包括閥體1、閥芯2及閥桿3，閥芯2 與閥桿3相連，閥體1內(nèi)設(shè)有閥座4、進口通道6及出口通道7，閥座4上方設(shè)有多個內(nèi)腔呈“凸”形的上閥座5，閥芯2上設(shè)有與上閥座5相對應(yīng)的圓柱密封段8及凹槽9，相鄰上閥座5之間的閥芯2上的凹槽9呈一定角度，最上方的上閥座5的側(cè)壁設(shè)有與流體進口通道6相通的通孔10；閥芯2與上閥座5之間的開度小于閥芯2與閥座4之間的開度。由于采取上述技術(shù)方案，閥門開啟時，閥芯2向上移動，含有顆粒的介質(zhì)從進口通道6進入，然后從最上方的上閥座5上的通孔10進入到上閥座5內(nèi)，由于相鄰上閥座5之間的閥芯2上的凹槽9呈一定角度，含有顆粒的介質(zhì)在多級上閥座5內(nèi)向下螺旋流動，降低了介質(zhì)流速，減小了介質(zhì)對閥座4的沖擊，同時，在關(guān)閉閥門時，由于閥芯2與上閥座5之間的開度小于閥芯2與閥座4之間的開度，閥座4處不存留含有顆粒的介質(zhì)，使閥門能夠關(guān)嚴且不損傷閥座4。

閥座4的上端面設(shè)有圓錐面。使含有顆粒的介質(zhì)易滑落，不會滯留在閥座4的上端面。

相鄰上閥座5之間的閥芯2上的凹槽9呈90°。本實施例為優(yōu)先方式，主要為了方便加工。當然相鄰上閥座5之間的閥芯2上的凹槽9的夾角也可為其它角度。

閥座4下端對應(yīng)設(shè)有降噪孔板組件11，所述的噪孔板組件11由篩孔板圍成。降噪孔板組件11能夠減小介質(zhì)沖擊閥體1內(nèi)腔所產(chǎn)生的噪聲。

指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時的壓力頭之差，單位用米（水柱）標注，用（NPSH）表示，具體分為如下幾類：

NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；

NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降，越小抗汽蝕性能越好；

NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量；

[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。

離心泵運轉(zhuǎn)時，液體壓力沿著泵入口到葉輪入口而下降，在葉片入口附近的K點上，液體壓力pK最低。此后由于葉輪對液體作功，液體壓力很快上升。當葉輪葉片入口附近的壓力pK小于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力pv時，液體就汽化。同時，使溶解在液體內(nèi)的氣體逸出。它們形成許多汽泡。當汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時，外面的液體壓力高于汽泡內(nèi)的汽化壓力，則汽泡又重新凝結(jié)潰滅形成空穴，瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度向空穴沖來，造成液體互相撞擊，使局部的壓力驟然增加(有的可達數(shù)百個大氣壓)。這樣，不僅阻礙液體正常流動，尤為嚴重的是，如果這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅，則液體就像無數(shù)個小彈頭一樣，連續(xù)地打擊金屬表面。其撞擊頻率很高(有的可達2000～3000Hz)，于是金屬表面因沖擊疲勞而剝裂。如若汽泡內(nèi)夾雜某種活性氣體(如氧氣等)，它們借助汽泡凝結(jié)時放出的熱量(局部溫度可達200～300℃)，還會形成熱電偶，產(chǎn)生電解，形成電化學腐蝕作用，更加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊、形成高壓、高溫、高頻沖擊負荷，造成金屬材料的機械剝裂與電化學腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為氣蝕。

離心泵最易發(fā)生氣蝕的部位有

a.葉輪曲率最大的前蓋板處，靠近葉片進口邊緣的低壓側(cè)；

b.壓出室中蝸殼隔舌和導葉的靠近進口邊緣低壓側(cè)；

c.無前蓋板的高比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪的葉梢外圓與殼體之間的密封間隙以及葉梢的低壓側(cè)；

d.多級泵中第一級葉輪。

提高離心泵抗氣蝕性能有下列兩種措施：

a.提高離心泵本身抗氣蝕性能的措施!

(1)改進泵的吸入口至葉輪附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計。增大過流面積；增大葉輪蓋板進口段的曲率半徑，減小液流急劇加速與降壓；適當減少葉片進口的厚度，并將葉片進口修圓，使其接近流線型，也可以減少繞流葉片頭部的加速與降壓；提高葉輪和葉片進口部分表面光潔度以減小阻力損失；將葉片進口邊向葉輪進口延伸，使液流提前接受作功，提高壓力。

(2)采用前置誘導輪，使液流在前置誘導輪中提前作功，以提高液流壓力。

(3)采用雙吸葉輪，讓液流從葉輪兩側(cè)同時進入葉輪，則進口截面增加一倍，進口流速可減少一倍。

(4)設(shè)計工況采用稍大的正沖角，以增大葉片進口角，減小葉片進口處的彎曲，減小葉片阻塞，以增大進口面積；改善大流量下的工作條件，以減少流動損失。但正沖角不宜過大，否則影響效率。

(5)采用抗氣蝕的材料。實踐表明，材料的強度、硬度、韌性越高，化學穩(wěn)定性越好，抗氣蝕的性能越強。

b.提高進液裝置有效氣蝕余量的措施

(1)增加泵前貯液罐中液面的壓力，以提高有效氣蝕余量。

(2)減小吸上裝置泵的安裝高度。

(3)將上吸裝置改為倒灌裝置。

(4)減小泵前管路上的流動損失。如在要求范圍盡量縮短管路，減小管路中的流速，減少彎管和閥門，盡量加大閥門開度等。

以上措施可根據(jù)泵的選型、選材和泵的使用現(xiàn)場等條件，進行綜合分析，適當加以應(yīng)用。

什么叫氣蝕余量？什么叫吸程？各自計量單位及表示字母？

答：泵在工作時液體在葉輪的進口處因一定真空壓力下會產(chǎn)生液體汽體，汽化的氣泡在液體質(zhì)點的撞擊運動下葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝落，從而破壞葉輪等金屬，此時真空壓力叫汽化壓力，氣蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位為米液柱，用（NPSH）r表示。

吸程即為必需氣蝕余量Δ/h：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許幾何安裝高度。單位用米。吸程=標準大氣壓（10.33米）--氣蝕余量--安全量（0.5）標準大氣壓能壓上管路真空高度10.33米

如題：泵氣蝕余量為5.0米，則吸程Δh=10.33-5.0-0.5=4.67米

汽蝕系數(shù)cavitatian coefficient又稱托馬系數(shù)。離心泵的必須汽蝕余量與揚釋之比。計算必須汽蝕余量的數(shù)據(jù)之 一。由模型的空泡性能試驗統(tǒng)計而得，可查閱有關(guān)泵手冊。 2100433B