产品型反汽蚀高压调节阀

产品概述
        通常PN≥16MPa 的阀被称为高压阀。高压阀使用中的主要问题是寿命问题（大压差下出现的汽蚀、闪蒸、冲蚀等物理现象对阀内件的破坏）。一般结构的阀在高压差条件下仅可使用1～2个月，为了解决高压阀寿命短的问题，国内外的厂家均作了很大的努力，分别在材质和结构上做了大量的探索，形成了形形色色的产品，主要有多级式高压阀、迷宫式高压阀和单座套筒负荷式高压阀等。其目的只有一个，通过减轻汽蚀、冲蚀、闪蒸等物理现象对阀的破坏，来提高高压阀的使用寿命。在众多结构中，华林公司按照“简单就是美”的原则设计反汽蚀高压阀，不仅结构简单，维护方便，更主要是解决了高压阀寿命短这一难题，在国内享有名气。
2  阀寿命短的原因
        致使高压阀的使用寿命短的原因主要有两个：汽蚀、冲蚀。
        （1）闪蒸、汽蚀
        如果调节阀上的压差（P1-P2）大于了介质的最大饱和压差（△Pmax），那么就会产生闪蒸，
由此再产生汽蚀，并对阀门内部及相邻近的管道结构造成破坏。
        介质通过截面最小的节流口时流速是最大的。流速（或动能）的增加伴随着压力（或势能）的大大降低。当压力低于介质饱和蒸汽压时，气泡就会在介质中形成。随着节流口处压力的进一步下降，气泡会大量地形成。在此阶段闪蒸和汽蚀之间没有本质的差别，但是对阀门的结构破坏的可能性却是肯定存在的。

         闪蒸、冲蚀：如果介质通过节流口后，压力仍低于介质饱和蒸汽压力。气泡将保留在节流口后的流束中，我们称之为闪蒸。闪蒸对阀门的阀芯会产生严重的冲刷破坏，其特点是受冲刷的表面有平滑抛光的外形，如图9-3所示。冲刷破坏最严重的地方一般是流速最高的地方，通常位于阀芯和阀座的接触线上或附近。尤其是在小开度，节流间隙小，流速高的环境下，冲蚀破坏也最严重。因此，高压阀应尽量避免小开度工作。再好的阀门，若长期处于小开度工作，其寿命将成倍减小。要避免小开度工作，关键在计算、选型，这是设计院和用户要倍加注意的。

       汽蚀：另一方面，如果介质流经节流口后介质压力恢复到介质饱和蒸汽压力以上时，气泡会破裂或向内爆炸，从而产生汽蚀。蒸汽气泡破裂释放出能量，并产生一种类似于砂石流过阀门的噪音。如果气泡在接近阀门内的固体表面破裂，释放出的能量会慢慢撕裂材料，留下蜂窝状的小孔。汽蚀的破坏作用可能会延伸到邻近的下游管道。显而易见，从压力恢复系数来看，高恢复阀门比较容易发生汽蚀，因为它的节流口后的压力更有可能升至介质饱和蒸汽压之上。
         闪蒸与汽蚀、冲蚀之间的关系：小开度工作时，节流口流速更快，压力更低，介质中气泡含量更多，因此，此时闪蒸破坏更严重，冲刷破坏是主要矛盾。在大开度工作时，主要矛盾是系统压力恢复到饱和压力以上时造成的汽蚀破坏。所以，用户在使用高压差阀时应尽量避免小开度工作，生产厂家制造的高压阀必须有较好的反汽蚀措施，否则，阀很快会因汽蚀、冲蚀作用而破坏。
3  一种成熟的反汽蚀高压阀
       现在使用最多的高压阀从结构上划分主要为多级式高压阀、迷宫式高压阀和单座套筒负荷式高压阀等几类。从使用情况看，它们各有优势，但多级式和迷宫式高压内部结构比较复杂，备品备件准备及更换较难，使用上很不方便。针对这些情况，华林公司开发了单座负荷式精小型反汽蚀高压阀。该产品备品备件简单，更换维修方便，很好地解决了上述难题。1992年该产品获得了国家专利（专利号：ZL 92 2 20633.3 ）。
       该反汽蚀高压阀结构示意如图9-8。它采用的是“孔板+单座调节阀+套筒调节阀”三级节流结构：
    ●一次节流－－接管缩径（①处）      相当于孔板节流，约占总压降的10％。
    ●二次节流－－单座节流（主节流、②处）      单座阀的结构，约占总压降的30％。
    ●三次节流－－套筒节流（③处）      套筒结构，约占总压降的60％。