改进自力式压力调节阀例子

时间:2019-10-29 15:00:20点击量:128 作者:杨超月

    自力式压力调节阀无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动力小等优点,广泛应用于气体、液体及蒸汽介质减压稳压或泄压稳压的自动控制。在实际使用中,因自力式压力调节阀应用的工艺不同,自力式压力调节阀或许会有不足,这时就有可能需要我们根据自己的实际使用要求,对自力式压力调节阀进行一定的改进。下面我们就分享一个成功改进自力式压力调节阀的例子。

    概述

    哈依长输煤气管道哈尔滨分输站煤气供应冬季最大流量15万立方米/时,最小流量1万立方米/时,夏季最大流量5万立方米/时,夏季最小流量0.2万立方米/时。有六条分输管路,直径400mm,每条分输管路最大分输量3.3万立方米/时。

    哈尔滨分输站更新改造时,采用了进口IWK自力式压力调节阀。该阀是指挥器式硬密封阀后压力调节阀,阀芯结构形式为圆盘形不锈钢阀芯,最大行程30mm。DN250mm压力调节阀阀芯结构见图1。
 
    在投运初期,发现阀杆在行程中间无法停留,阀杆提升高度很快到30mm,呈全开状态,当阀后压力到设定压力后,很快呈全关状态。调节阀流量特性曲线呈陡升、陡降趋势。

    在供气时,调节阀噪声很大,伴有尖鸣声,分输管路振动剧烈,市区管网压力波动频繁。分输管路最大分输量达13万立方米/时,远远超过分输管路最大流量3.3万立方米/时,无法准确计量煤气流量。由于分输量过大,煤气流速大,造成管路上的压力表、计量孔板损坏严重。使用不到一星期,拆开调节阀检查发现阀芯、阀口已经出现严重冲刷痕迹。

    IWK自力式压力调节阀改进措施

    1、阀芯结构。此调节阀阀芯和阀口形状均为圆柱形,阀芯和阀口紧配合,改进阀口形式难度很大,它的行程也无法改变,只有改进阀芯形状最简便易行。设计了一种圆塞形状的阀芯(见图2),它的厚度为40mm,比最大行程大10mm,当达到最大行程时,阀芯还有10mm厚度留在阀口内,此时煤气流通横截面是一个环形。

    2、阀芯和阀口材料。进口IWK调节阀的阀芯和阀口材料均为不锈钢材料,没有考虑高含量杂质的冲刷性。为了提高阀芯、阀口使用寿命,必须提高其耐冲刷性。如果阀芯、阀口全部采用高硬度材料,制造费用非常昂贵,而且不易加工成形。经过认真研究,确定了三种方案,逐一进行实验。

    (1)采用电镀技术,在阀芯、阀口表面电镀一层高硬度材料。经实践检验,抗冲刷性能提高6倍。而且电镀阀芯、阀口表面光滑,配合紧密,泄露量在允许范围内,效果理想。

    (2)将原阀芯、阀口在材料不变的情况下,进行表面淬火处理,提高其表面硬度。经过实际分析验证,此方法效果不理想。

    (3)用铬硼钛高硬度电焊条在原阀芯、阀口表面堆焊,然后研磨。结果其抗冲刷性能提高了很多,但维修费用较高,表面也不光滑,效果不理想。

    3 改进前后性能比较

    (1)改进前调节阀流量特性曲线呈陡升陡降趋势,改进后调节阀呈直线流量特性。

    安装原塞形状阀芯的调节阀供气非常平稳,在各个中间行程均可稳定输气。随着市区管网压力波动,可随时提高或降低供气量,维持市区管网压力稳定。

    (2)改进前调压室内噪声巨大,管路设备损坏严重。改进后调压室内噪声在规范允许范围内,管路设备运行至今没有损坏。

    (3)改进前无法计量,改进后,煤气流量不超过3万立方米/时,在孔板计量范围之内。

    (4)改进前调节阀阀芯、阀口一星期出现严重被冲刷痕迹,改进后调节阀阀芯、阀口半年内均没有出现被冲刷痕迹。


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