生产过程自动化是大规模工业生产中保证效率和质量的重要手段。 在生产过程自动化中，用于控制流体流量的调节阀已广泛应用于石油、化工、电站、轻工、造纸、医药、造船、市政等行业的工业自动化系统中。 调节阀在稳定生产、优化控制、控制维护检修成本等方面发挥着举足轻重的作用。 因此，如何选择和应用好的调节阀，使调节阀高水平运行是一个关键问题。 下面主要对调节阀的闪蒸、气蚀、防堵、噪声等问题进行分析和讨论。
1 控制阀的闪蒸和气蚀
空化是一种水力流动现象，产生空化的直接原因是管道流体因阻力突变而产生闪蒸和空化。 当流体流经调节阀节流口时，流速突然急剧增大。 根据流体能量守恒定律，当流速增大时，静压突然下降。 当出口压力达到或低于流体的饱和蒸汽压时，部分液体会汽化成气体，形成蒸汽和气体混合的小气泡，气体和液体共存，这就是形成闪蒸。 如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸气压，气泡在高压的作用下会迅速凝结并破裂，在气泡破裂的瞬间会形成冲击力，对液体产生冲击力。阀芯、阀座、阀体表面产生塑性变形，形成粗糙的蜂窝状渣孔。 这种现象就是空化，也就是空化形成的过程。 因此，空化现象会引起严重的噪声、振动和材料损坏。
1.1 选型
(1)选择压力恢复系数小的阀门
如果工艺条件允许，尽量选择压力恢复系数小的阀门，如球阀、蝶阀等。 若工艺条件必须使调节阀的压差△P>△PT（发生汽蚀的临界压差），可串联两个调节阀，使各调节阀的压差△P小于△ PT，不会发生气蚀。 如果阀门压差△P小于2.5MPa，一般不会发生气蚀，即使发生气蚀，也不会对材料造成严重损坏。
(2)选用角式调节阀
由于角阀内的介质直接流向阀体内下游管道的中心，而不是直接冲击阀体壁，因此可以大大减少冲击阀体体壁的饱和气泡数量，从而减弱闪蒸破坏力。
1.2 材料的抗气蚀性能
从空化的直接结果来看，损坏是因为材料硬度不足以抵抗气泡破裂释放的冲击力而造成的，所以从这一点来看我们可以考虑使用高硬度的材料。 常用的方法是在不锈钢基材上堆焊或焊接。 喷焊司太立合金，在流体空化冲刷下形成硬化表面。 当硬化表面损坏时，可进行二次堆焊或喷焊，可增加设备的使用寿命，降低企业的维护成本。
1.3 控制阀结构
由于气蚀是由压力突变引起的，而系统所需的压降无法降低，因此可以采用多级阀芯结构，将较大的压力突变分解为多次。 这种结构的阀芯可以将总压差分成几个小压差，逐级降低压力，使每一级不超过临界压差。 或者采用特殊结构设计的阀芯和阀座，如迷宫式阀芯、叠片式阀芯等，可以使高速流体通过阀芯和阀座时各点的压力高于该温度下的压力。 饱和蒸气压，或使液体本身相互碰撞，造成通道间高度紊流，使液体的动能因相互摩擦而转化为热能，可减少气泡的形成。
1.4 空蚀系数
不同结构形式的阀门，其气蚀系数不同，计算公式如下：
式中：H1——阀后（出口）压力m；
H2——大气压力与其温度对应的饱和蒸气压之差m；
△P——阀前后压力差m。
由于各种阀门的结构不同，其允许的气蚀系数δ也不同。 如果计算出的气蚀系数大于允许的气蚀系数，则说明可用，不会发生气蚀。 若蝶阀的允许气蚀系数为2.5，则：
当δ>2.5时，不会发生空化。
当2.5>δ>1.5时，会发生轻微的空化。
当δ<1.5时，发生振动。
当δ<0.5的条件继续使用时，阀门和下游管道将会损坏。 当阀门发生气蚀时，看不到阀门的基本特性曲线和工作特性曲线，更不用说此时了。 已达到操作限制。 通过上面的计算就一目了然了。 从以上计算不难看出，空化与阀后压力H1有很大关系。 增加H1显然会改变这种情况。 改进方法：
将阀门安装在管道的较低点。
在阀门后面的管道上安装孔板以增加阻力。
阀门出口打开，直接储存水，增加气泡破裂的空间，减少空化
2 调节阀堵塞
阀门堵塞是在泥浆、纸浆、矿浆、烧碱等场合使用时常见的故障之一。 除了脏介质造成的堵塞外，管道中的焊渣、铁屑也会造成阀门堵塞。 因此，在这些工况下选择控制阀时必须考虑不同阀门类型的防堵功能。 一般来说，应考虑以下几个方面：
(1)流路越光滑，过渡越平滑越好；
(2)根据计算，必要时应减小阀座直径，提高节流速度，以提高“自洁”性能；
(3)具有足够刚性和推力(力矩)的执行机构；
(4)四分之一行程阀门远优于直行程阀门。 四分之一行程阀门克服了直行程阀门流路复杂、上下导轨易卡死的问题。 介质流经四分之一行程阀门，看似直接流入流出。 最典型的是“O”型球阀，就像直管一样，其防堵塞性能最好； 其次是全功能超轻型阀门、蝶阀等。
3 调节阀噪声
调节阀噪声是石化生产中的主要污染源。 防止调节阀产生噪音，应从三个方面入手。
3.1 振动噪声
振动产生的噪声一般来自阀芯的振动。 例如，当阀芯在套筒内水平移动时，阀芯与套筒之间的间隙可以尽可能小，或者可以使用具有硬表面的套筒。 例如阀芯或其他部件，它们都具有固有振动频率。 为此，可以通过特殊铸造或锻造来改变阀芯的特性楼宇自控新风风管调节阀，并且如果需要的话可以更换其他类型的阀芯。 例如，阀芯摆动位移引起的流体压力波动产生的噪声，一般是由调节回路执行机构的阻尼系数等引起的。对此，可以重新调整阻尼系数或在位移量上加上阻尼系数。阀芯方向 减振设施。
3.2 高速气流产生的气动噪声
目前有3种方法可以避免空气动力噪声。 首先要消除噪声源，限制通过调节阀的流体速度； 其次，采用特殊结构的阀体，使流体通过阀芯和阀座的曲折流道逐渐减速； 第三，应采用多孔限流板，吸收调节阀后面的部分压降，从而减少通过调节阀的流量，从而达到降噪的目的。
3.3 防止水动力噪声
当发生气蚀时，也会出现噪声和振动。 这种噪声也称为流体动力噪声。 上面已经描述了如何避免气蚀。
总之，调节阀的选型要因地制宜，并在实践过程中不断总结和创新，这样才能更好地控制调节参数，并能大大提高调节阀的使用寿命。增加。
以上信息是人人阀门根据阀门行业相关知识收集整理的。 希望能够对各位朋友有所帮助。
【视频】看园区项目丨唐山凯程智能：特种作业机器人“大显身手”
长城网记者 冯丽华 邢鼎 金宗明 闫航
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