抗空化氣蝕閥芯

在調節(jié)閥中產生的沖刷、汽蝕空化現(xiàn)象，其根本原因即是由于閥前后的壓差過高，流速過快。一般認為當Δp>2.5MPa時，流體介質在閥內部進入節(jié)流部位時壓力驟然下降，在通流截面面積Zui小處壓力降至Zui低，當這一壓力低于當前溫度下流體的飽和蒸汽壓時，部分液體會出現(xiàn)汽化，形成大量微小的汽泡，當流體流過節(jié)流口壓力回升時，這些汽泡又發(fā)生破裂回到液態(tài)，對閥體和閥芯等部件產生沖擊并帶來噪聲、振動、閥內件或閥體材質的破壞等危害。

控制閥廠家都致力于抗空化氣蝕的解決方案，除了在選型計算上應用阻塞流方程和避開產生閃蒸和空化的條件，還從閥內件結構、材料選用等方面入手特殊設計出各種不同的抗空化氣蝕閥芯。特殊設計的抗空化氣蝕閥芯使流體在通過閥芯閥座時每一點的壓力都高于該溫度下的飽和蒸汽壓，或采用多級降壓級間壓力恢復的多級閥芯，或采用特殊結構改變流動狀態(tài)并提前破壞氣泡而減小閃蒸效果使空化難以產生，同時降低噪聲。

國內外一些調節(jié)閥廠商都研發(fā)了各種不同類型的專門應用于苛刻工況下的抗汽蝕多級降壓調節(jié)閥。常見的多級降壓調節(jié)閥分為三類，雖然在結構上有所不同，但有著共同的工作原理，都是通過改變結構將總的壓差進行分段多級降壓，使每一級壓降Δp1小于產生空化的臨界壓差，從而有效避免了汽蝕等危害的發(fā)生。

1、串級式調節(jié)閥 

串級式多級降壓結構如圖所示，這種結構把原本的一個整體的節(jié)流區(qū)域以多個分開的節(jié)流區(qū)域互相串聯(lián)，從而使較大的壓差轉換為多個較小的壓差，使每一次的降壓范圍都控制在飽和蒸汽壓以上，使空化現(xiàn)象不再出現(xiàn)。

串級式調節(jié)閥多用于液體介質工作的場合，其特點在于：

啟閉過程中能夠減輕持續(xù)壓差，每一級節(jié)流口的動作均滯后于上一級節(jié)流口，可以使在啟閉過程時作用于閥口的持續(xù)高壓逐級減輕，分擔了第一級節(jié)流口的壓力。

流阻較小，可以勝任流體清潔度不高，甚至固液兩相流的場合。

串級式閥芯一般進行碳化鎢噴涂硬化處理，抗沖刷汽蝕性能良好。

制造過程與其他多級降壓調節(jié)閥相比工藝較為簡單，加工方便，制造成本也較為低廉。

串級式調節(jié)閥一般降壓級數有限，多為3～4級，不能應用于壓差過高的場合。

 2、多層套筒式調節(jié)閥 

如圖所示，多層套筒式調節(jié)閥典型結構特征是閥芯部分節(jié)流件由數層加工有小孔的套筒構成，每層套筒之間都留有一定的間隙，使流體流經套筒時得以緩沖，從而將流體速度控制在一定范圍內。

多層套筒式調節(jié)閥

其特點在于：

多級套筒式調節(jié)閥降壓級數可以設計得較大，降壓能力與串級式相比較強，能夠勝任高壓差的場合。

多層套筒式結構既能滿足較高的壓降要求，同時又能在工作時保證較大的流量。

抗汽蝕性能良好，用于液體介質時，流體由Zui外側套筒流向Zui內側，液體介質在套筒中逐級降壓以減輕空化汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，并且流體Zui終從內側套筒上的小孔中噴射至中心閥腔區(qū)域，使汽泡在套筒中心部位破裂，不直接對閥門金屬表面產生傷害。

抗噪聲、振動性能良好，用于氣體介質時由套筒內側向外流動，靠外側套筒的孔徑和間隙與內側相比均有所擴大，使氣體介質在逐級降壓過程中不斷膨脹，可以有效地降低噪聲及振動帶來的危害。

套筒加工過程比較復雜，成本較高。但安裝與維護簡便，易于更換。

 3、迷宮式調節(jié)閥

迷宮盤片式多級降壓結構如圖所示，其核心節(jié)流部分由多個開有迷宮式溝槽的金屬盤片疊加而成。流體流經迷宮流道中經過多次碰撞轉折，消耗能量，在逐級降壓過程的同時，使流速也得到了控制。

迷宮式調節(jié)閥

其特點如下；

迷宮流道的拐彎級數就是迷宮式調節(jié)閥的降壓級數，一般可達十幾到二十幾級，所以迷宮式多級降壓結構是常見多級降壓調節(jié)閥中降壓能力Zui強的，國外有產品Zui高可以達40MPa。

出色的抗汽蝕沖刷及消聲減振性能，多級拐彎迷宮式流道可以有效地控制流體流速，避免空化、噪聲及振動等不良現(xiàn)象的發(fā)生。

通過使用不同形式的迷宮盤片進行組合，迷宮式調節(jié)閥可以達到不同的流量特性調節(jié)曲線。

迷宮式盤片制造精度要求很高，一般由司太立合金堆焊，有較長的使用壽命;

安裝與維護比較簡便，盤片易更換。

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