反汽蝕反沖刷高溫高壓調(diào)節(jié)閥簡(jiǎn)介

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(shí)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(jí)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(dāng)輸送介質(zhì)為含有顆粒的介質(zhì)時(shí)，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(yán)，出現(xiàn)泄漏。另外，在關(guān)閉閥門時(shí)，由于閥芯與閥座之的密封面為圓錐面，閥芯與閥座之間會(huì)存在含有顆粒的介質(zhì)，致使閥門關(guān)閉不嚴(yán)或造成閥座損傷。

實(shí)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(shí)閥座上的密封面易磨及閥門關(guān)閉不嚴(yán)的不足，本實(shí)用新型提供一種抗顆粒多級(jí)籠式調(diào)節(jié)閥，降低了介質(zhì)通過(guò)閥座時(shí)的流速，減小了介質(zhì)對(duì)閥座的沖擊，同時(shí)，在關(guān)閉閥門時(shí)，閥座處不存留含有顆粒的介質(zhì)，使閥門能夠關(guān)嚴(yán)且不損傷閥座。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種抗顆粒多級(jí)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(jìn)口通道及出口通道，閥座上方設(shè)有多個(gè)內(nèi)腔呈“凸”形的上閥座，閥芯上設(shè)有與上閥座相對(duì)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(jìn)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(jìn)一步，閥座的上端面設(shè)有圓錐面。

進(jìn)一步，相鄰上閥座之間的閥芯上的凹槽呈90°。

進(jìn)一步，閥座下端對(duì)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(shí)用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，閥門開啟時(shí)，閥芯向上移動(dòng)，含有顆粒的介質(zhì)從進(jìn)口通道進(jìn)入，然后從最上方的上閥座上的通孔進(jìn)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(jí)上閥座內(nèi)向下螺旋流動(dòng)，降低了介質(zhì)流速，減小了介質(zhì)對(duì)閥座的沖擊，同時(shí)，在關(guān)閉閥門時(shí)，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(yán)且不損傷閥座。

附圖1是本實(shí)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(jìn)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

一種抗顆粒多級(jí)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(jìn)口通道6及出口通道7，閥座4上方設(shè)有多個(gè)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(duì)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(jìn)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(shí)，閥芯2向上移動(dòng)，含有顆粒的介質(zhì)從進(jìn)口通道6進(jìn)入，然后從最上方的上閥座5上的通孔10進(jìn)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(jí)上閥座5內(nèi)向下螺旋流動(dòng)，降低了介質(zhì)流速，減小了介質(zhì)對(duì)閥座4的沖擊，同時(shí)，在關(guān)閉閥門時(shí)，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(yán)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(huì)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(shí)施例為優(yōu)先方式，主要為了方便加工。當(dāng)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(duì)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(shí)的壓力頭之差，單位用米（水柱）標(biāo)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(jìn)口動(dòng)壓降，越小抗汽蝕性能越好；

NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對(duì)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(diǎn)上，液體壓力pK最低。此后由于葉輪對(duì)液體作功，液體壓力很快上升。當(dāng)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(shí)，液體就汽化。同時(shí)，使溶解在液體內(nèi)的氣體逸出。它們形成許多汽泡。當(dāng)汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時(shí)，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(lái)，造成液體互相撞擊，使局部的壓力驟然增加(有的可達(dá)數(shù)百個(gè)大氣壓)。這樣，不僅阻礙液體正常流動(dòng)，尤為嚴(yán)重的是，如果這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅，則液體就像無(wú)數(shù)個(gè)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(dá)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(shí)放出的熱量(局部溫度可達(dá)200～300℃)，還會(huì)形成熱電偶，產(chǎn)生電解，形成電化學(xué)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(fù)荷，造成金屬材料的機(jī)械剝裂與電化學(xué)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(jìn)口邊緣的低壓側(cè)；

b.壓出室中蝸殼隔舌和導(dǎo)葉的靠近進(jìn)口邊緣低壓側(cè)；

c.無(wú)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(jí)泵中第一級(jí)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(jìn)泵的吸入口至葉輪附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。增大過(guò)流面積；增大葉輪蓋板進(jìn)口段的曲率半徑，減小液流急劇加速與降壓；適當(dāng)減少葉片進(jìn)口的厚度，并將葉片進(jìn)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(jìn)口部分表面光潔度以減小阻力損失；將葉片進(jìn)口邊向葉輪進(jìn)口延伸，使液流提前接受作功，提高壓力。

(2)采用前置誘導(dǎo)輪，使液流在前置誘導(dǎo)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(shí)進(jìn)入葉輪，則進(jìn)口截面增加一倍，進(jìn)口流速可減少一倍。

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

(5)采用抗氣蝕的材料。實(shí)踐表明，材料的強(qiáng)度、硬度、韌性越高，化學(xué)穩(wěn)定性越好，抗氣蝕的性能越強(qiáng)。

b.提高進(jìn)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(dòng)損失。如在要求范圍盡量縮短管路，減小管路中的流速，減少?gòu)澒芎烷y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(chǎng)等條件，進(jìn)行綜合分析，適當(dāng)加以應(yīng)用。

什么叫氣蝕余量？什么叫吸程？各自計(jì)量單位及表示字母？

答：泵在工作時(shí)液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)產(chǎn)生液體汽體，汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝落，從而破壞葉輪等金屬，此時(shí)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(guò)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(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米）--氣蝕余量--安全量（0.5）標(biāo)準(zhǔn)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(yáng)釋之比。計(jì)算必須汽蝕余量的數(shù)據(jù)之 一。由模型的空泡性能試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)而得，可查閱有關(guān)泵手冊(cè)。 2100433B