調節閥門在現場操作時常常遇到汽蝕,產生這種情況應該有下列二個全過程:一,當液態物質穿過閥心、高壓閘閥間的節流閥孔后,流動速度忽然加速,其工作壓力驟降,以至在縮流處的工作壓力降至小于液態的飽和蒸氣壓力,導致一部分液態轉化成蒸氣情況。二,物質流到中下游后流動速度緩減、工作壓力升高,假如出入口工作壓力高過蒸氣工作壓力,汽泡被縮小最終潰破又修復為液態。據海外材料詳細介紹,這種汽泡潰破時所形成的部分工作壓力可達105磅/英尺2,等同于700MPa,使閥主件快速毀壞,并伴隨噪音和震動。在我國JB/T821《8執行器術語》把液態—氣化—修復為液態的流程界定為“空蝕”,把空化對原材料引起的危害界定為“汽蝕”。在日常工作上時常把二者通稱為汽蝕。以數學計算來判定能否產生汽蝕,務必另外達到下邊二個標準:
1.作壓力差大于或等于原始汽蝕壓力差,即△P≥KC(△PS)。
2.閥出入口的壓力超過液態物質的飽和蒸氣壓力,即P2>PV(進口的環境溫度下)。
2006年,我企業的原材料煤本土化和20萬噸級乙醇新項目建成投產,灰水系統軟件中LV-0847/0877二個位號,都應用上海市某閥門廠的Class300、DN250的氣動式軸力轉動調節閥門。應用了2~3個月后,發覺閘閥的滲漏量比較嚴重超標準,拆卸查驗發覺閥心的球表層、高壓閘閥大半個園周表層鋪滿了凹坑,大半個園周上已找不著詳細的突面,自然沒法再應用。大家規定原生產廠給予備用品換掉,并一起剖析毀壞的緣故。經彼此專業技術人員觀查,一致覺得這也是汽蝕產生的??墒巧虾J心抽y門廠的技術工程師依據工作狀況數據信息來測算,這二個閥不太可能產生汽蝕,現以位號LV-0847為例子,原技術規格書上相關的數據資料如表1。
表1
以原數據信息測算:
閥前工作壓力:P1=4+1=5 bar(公式計算規定用bar,絕壓)
閥后工作壓力:P2=3.3 1=4.3 bar(絕壓)
工作中壓力差:△P=5-4.3=0.7 bar
原始汽蝕壓力差為:KC(△PS),式中:
KC為軸力閥、流關方位,逐漸汽蝕指數,查詢表可獲得KC=0.36。
PV為閥進口的灰水環境溫度57.8℃時飽和蒸氣壓力,查詢表得0.156bar。
PS為水的臨界壓力,查表得221bar
原始汽蝕壓力差為:KC(△PS)=0.36×4.85=1.75 bar
由于工作中壓力差△P(0.7 bar)<KC(△PS)(1.75 bar),不太可能產生汽蝕。
可是客觀事實表明一切,彼此專業技術人員看了毀壞的閥心、高壓閘閥是非常典型的汽蝕毀壞;因此猜疑當場實際操作的技術主要參數與原先技術規格書上數據信息不符合。之后與新項目規劃院的技術工程師聯絡,獲訊這二個位號的工作壓力數據信息均已更改,見以上中的“具體數據信息”,用這組工作壓力值再測算,最先測算工作中壓力差△P。
P1=5+1=6 bar(絕壓)
P2=1。5 1=2.5 bar(絕對壓力)
△P=6-2.5=3.5 bar
測算原始汽蝕壓誤差KC(△PS)
軸力閥、流關方位,前邊已查得KC=0.36
因為△P(3.5 bar)>K(△P)(2.1 bar),此外P2(2.5bar)>PV(0.156bar),即閥的出入口工作壓力又超過57.8℃下的蒸氣工作壓力;產生汽蝕的二個標準都存有,那樣可以表述之前出現的汽蝕毀壞狀況。為避免閥心、高壓閘閥等閥主件遭到毀壞,彼此一致覺得務必防止產生汽蝕。那時候提及二種方法,一個辦法是更改流入,改成流開方位,那樣原始汽蝕指數KC從0.36提升到0.56,則產生原始汽蝕的壓力差為0.56(△PS)=0.56×5.85=3.28bar,比原先的2.1bar提升了1.18bar;而工作中壓力差并沒有轉變仍為△P=3.5bar;二者較為:
△P(3.5bar)>KC△PS(3.28 bar)
依然會產生汽蝕,這表明只是更改流入還不可以防止汽蝕。為確保不會發生汽蝕,則規定工作中壓差小于原始汽蝕壓力差,即:
△P<3.28 bar
因此再加第二個方法,在閥的出入口加填料節流閥,使閥后工作壓力上升,那樣閥的前后左右壓力差降低到小于3。28bar。因為事前并沒有料想到改裝填料,要割短規格DN250的管路,再焊住法蘭盤也是非常繁瑣的事兒;因此大家就在調節閥門的出入口法蘭盤中夾一塊厚鋼板,在板上開一個園孔,當做節流閥填料,如下圖1。
圖1
從圖上由此可見,改裝填料后,實際上從原先的一級降血壓變成了二級降壓,填料后的工作壓力是原先閥的出入口工作壓力2.5bar,因填料的節流閥摩擦阻力,軸力閥的出入口工作壓力P2上升,而閥的入口工作壓力不會改變仍為6bar,則閥前后左右壓力差必定減少。問題取決于填料上到底開很大的節流裝置孔呢?不僅閥的運行壓力差△P一直低于3.28bar,不容易產生汽蝕,又要符合每個工作狀況的總流量規定。大家都知道,填料的摩擦阻力與總流量成平方米關聯,在最少工作中總流量49m3/h時填料的流體密度最少,閥后工作壓力為極小值,若這時閥的工作中壓差小于原始汽蝕壓力差;當用戶流量擴大后,因填料的流體密度上升,閥前后左右壓力差更??;那樣可確保不會發生汽蝕。大家按填料的阻力系數測算,在填料上切一個孔徑ф60的孔,為避免灰水的磨蝕,在孔內煅燒鈷合金,已采用了三年多,實際效果非常好,困惑了數日的問題總算處理。