调节阀小开度工作有哪些安全隐患?如何避免?

文摘   2024-10-30 22:20   广东  

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      调节阀在小开度下工作时常常会出现一些隐患,甚至影响系统的正常运行。为什么调节阀不宜在小开度下工作?当阀门选型过大或工艺条件发生变化时,又该如何有效解决这一问题?本文将深入探讨调节阀在小开度工作时可能带来的隐患及其解决方案,确保系统的高效运行。
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      《控制阀Cv值计算》
      《控制阀Cv值和Kv值计算》

01
为什么调节阀不能在小开度下工作?

      调节阀在小开度工作时存在着急剧的流阻、流速、压力等变化,会带来如下问题:

①节流间隙最小,流速最大,冲刷最厉害,严重影响阀的使用寿命;
②急剧的流速、压力变化,超过阀的刚度时,阀稳定性,甚至产生严重振荡;
③对于流闭状态下工作的阀,会产生跳跃关闭或跳跃启动现象,调节型阀在这个开度内无法进行调节;
④开度小,阀芯密封面离节流口近,有损于阀芯密封面;

⑤有些阀不适于小开度工作,如果蝶阀,小开度时不平衡力矩大,会产生跳开跳关现象,再如双座阀,两个阀芯一个处于流开,一个处于流闭,小开度时稳定性差,易产生振荡。

      综上所述,为了提高阀的使用寿命、稳定性、正常调节等工作性,调节阀应避免在小开度工作,通常应大于10%~15%。但对高压阀、双座阀、蝶阀、处于流闭状态的调节阀来说,应大于20%(线性阀~30%对数阀
02
当阀选大了或工艺条件变化时,

调节阀经常在小开度下工作,该如何解决?

(1)降低阀上压差ΔP。由方程式Q=C√ΔP/P可知,当ΔP减小时,Q也减小,为了保持通过调节阀的流量不变,就要增大阀的开度,这样可避免阀在小开度下工作。

具体方法如下:
a、在阀后加限流孔板消耗一部分压降;

b、关闭管路上串联的手动阀,至调节阀获得较大理想的工作开度为止。

      这两种办法都是增大管路上的压降,以减小阀上压降,因为系统总压降ΔP系统=阀上压降ΔP阀+管路压降ΔP管路。由于ΔP系统不变,当ΔP管路增大时,ΔP阀必然减小。

(2)缩小口径由Q=C√ΔP/P可知,C值减小,Q也减小,为保持通过阀的流量不变,就必然要加大开度,这样也可避免阀在小开度工作。C值与阀的口径DN、阀座直径dN有关。

减小C值的办法是:

a、换一台小档口径的阀,如将DN32换成DN25;

b、阀体不变,换小档DN的阀芯阀座,如将DN10换成DN8。

03

当调节阀处于小开度工作时,

存在什么隐患?该如何避免?

1、易受堵塞

      在小开度下,流体流速较慢,容易使流体中的颗粒沉积在调节阀的流道中,导致阀门堵塞或卡死。

2、流量控制不稳定

      在小开度情况下,调节阀的流量控制可能变得不够稳定,容易受到外部干扰或内部因素的影响,导致流量波动或不准确。

3、闪蒸和振荡

      当流体在小开度情况下通过调节阀时,可能会出现闪蒸现象,从而导致流体压力和温度剧烈变化,还可能引起阀门振荡。


对策包括:


1、选择合适的阀门类型

      对于需要在小开度下工作的情况,可以选择一些专门设计用于小流量的调节阀,如微调节阀,以减少堵塞的可能性。

2、增加过滤器和网孔

      可以安装过滤器或者网孔,来防止颗粒物进入调节阀的流道,减少堵塞的风险。

3、优化阀门的设计和材料

      设计合理、材料耐腐蚀的阀门结构,可以降低对于颗粒物堵塞的敏感度。

4、增加阀门的承受范围

      结合调节阀和控制系统,可以增加阀门的承受范围,从而提高在小开度下的控制精度和稳定性。

5、增强检修和维护

      定期检查并维护调节阀,及时清理管道和过滤器,可以减少堵塞的风险。

      通过合理选择阀门类型,采取有效的防堵措施以及加强对调节阀的维护和保养,可以有效地解决调节阀在小开度工作时可能出现的问题。

——END——


本文部分内容摘录自:中国化学品安全协会 公众号

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