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由于化工生產(chǎn)中高壓調(diào)節(jié)閥通常要承受較大的壓降,如氨合成塔操作壓力高達(dá)32 MPa,希望能長(zhǎng)期在0~32MPa的壓力之間工作而不發(fā)生汽蝕破壞和不產(chǎn)生泄漏,這對(duì)于單級(jí)節(jié)流的調(diào)節(jié)閥來說是極其困難的,由圖2的曲線I可見,單級(jí)節(jié)流的調(diào)節(jié)閥的壓力變化曲線的谷底,通常會(huì)低于液體在該溫度下的汽化壓力,因此汽蝕難以避免。
而采用多級(jí)節(jié)流后,其總壓降雖然大于單級(jí)節(jié)后的壓降,但每一級(jí)調(diào)節(jié)壓降較小,如圖2中的曲線Ⅱ所示,即把壓降分配在幾個(gè)串聯(lián)的調(diào)節(jié)閥上,因而就可避免使調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生汽蝕破壞。
I—單級(jí)節(jié)流壓力降曲線
II—多級(jí)節(jié)流壓力降曲線
除以上汽蝕或閃蒸現(xiàn)象對(duì)閥門的損壞外,由于調(diào)節(jié)閥在高壓差下工作,金屬與金屬之間的“間隙流動(dòng)”的沖蝕作用也是不可避免的。故調(diào)節(jié)閥一般可選用表面硬度高并抗氣蝕的材料。理想的抗汽蝕材料應(yīng)具有堅(jiān)實(shí)的和均勻的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)、變形能大、抗拉強(qiáng)度和硬度均很高、加工硬化性能好、疲勞極限和抗腐蝕疲勞極限強(qiáng)度均很高的特性,目前國(guó)內(nèi)外采用4Crl3、鈷鎢錳鉬釩等硬質(zhì)合金,同時(shí)也采用噴涂硬質(zhì)合金和陶瓷等方法來提高材質(zhì)的性能,以達(dá)到防汽蝕和閃蒸的目的。
還可采用增加閥門窗口后的管道截面;先采用節(jié)流孔節(jié)流、最后裝調(diào)節(jié)閥;需加熱的流體的流量調(diào)節(jié)閥盡量設(shè)在加熱前等方法,因?yàn)橐后w的溫度愈高,就愈易產(chǎn)生汽蝕和閃蒸。以上措施均可有效降低或避免汽蝕或閃蒸破壞。