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NACHI電磁閥的現狀和存在的問題
NACHI電磁閥的流量大小與閥門的開啟度及閥后的壓差有關,而控制系統則根據負荷變化向閥門輸出相應信號調節閥門的開度,從而達到相應的流量。因此只要能恒定調節閥前后的壓差,就可以保證流量的變化完全由閥門開度而決定,即與負荷變化相對應,而不受其它閥門開關影響產生的系統壓力波動的影響,從而達到動態平衡的效果。任何一個支路的調節都不會對其他支路產生干擾,同時任何一個支路都不會受到其它支路調節的影響。
在空調水系統中,為了達到良好的受控效果,佳的NACHI電磁閥的特性應是等百分比特性,也稱對數特性,此曲線也稱閥門的理想特性曲線。一個空調系統如果不能夠保持調節閥開度和空調器散熱量之間的良好線性關系,則會造成溫度波動頻繁,系統穩定時間過長。
NACHI電磁閥區別于傳統的電動二通閥,是動態平衡與電動調節一體化的產品,動態壓差平衡閥直接恒定電動調節閥兩端的壓差,可實現調節閥兩端的壓差在整個調節過程恒定,即閥權度始終為1,可實現其理想特性曲線,從而實現理想的溫控效果。動態平衡電動閥在不同開度時的流量與閥門兩邊壓差的關系曲線見下圖,從圖中可以看出要想達到所需的流量需要滿足小的工作壓差,當調節閥芯開度一定時,整個閥兩端的實際壓差小于小工作壓差時,流量隨閥門兩的壓差的增加而增加,當達到閥門小工作壓差后,經過閥門的流量將保持恒定不變,不再隨NACHI電磁閥兩端的壓差的增加而變化。只有當調節閥芯的開度發生變化時,流量才發生變化。
氣蝕的直接原因是管道流體因阻力的突變產生了閃蒸及空化。當流體流經調節閥節流口時,流速突然急劇增加,根據流體能量守恒定律,流速增加靜壓力便驟然下降,出口壓力達到或者低于該流體所在情況下的飽和蒸汽壓時,部分液體就汽化為氣體,形成蒸汽與氣體混合的小汽泡,氣液兩相共存的現象,此既為閃蒸的形成。如果下游壓力恢復到高于液體的飽和蒸汽壓力,汽泡在高壓的作用下,迅速凝結而破裂,汽泡破裂的瞬間形成一個沖擊力,此沖擊力沖撞在閥芯、閥座和閥體上,使其表面產生塑性變形,形成一個個粗糙的蜂窩渣孔,此種現象即是空化,這便是氣蝕形成的過程。因此氣蝕現象將導致嚴重的噪音、振動、材質的破壞等。
1.1 選型
(1)選用壓力恢復系數小的NACHI電磁閥
在工藝條件允許的情況下盡量選用壓力恢復系數小的閥門,如球閥、蝶閥等。如果工藝條件必須使調節閥的壓差 △P>△PT(產生空化的臨界壓差),可以將兩個調節閥串聯起來使用,這樣每個調節閥的壓差 △P 都小于 △PT,空化便不會產生。如果閥的壓差 △P 小于 2.5MPa,一般不會產生氣蝕,即使有氣蝕的產生也不會對材料造成嚴重的損壞。
(2)選用NACHI電磁閥
由NACHI電磁閥中的介質直接流向閥體內部下游管道的中心,而不是直接沖擊體壁,所以可大大減少沖擊閥體體壁的飽和氣泡數量,從而減弱了閃蒸破壞力。
1.2 材料的抗氣蝕性能
從氣蝕的直接結果看,造成損傷是因為材料硬度不足以抵抗氣泡破裂而釋放的沖擊力,所以從這個角度我們可以考慮采用高硬度材料,一般常用的方法是在不銹鋼基體上進行堆焊或噴焊司太萊合金,在流體氣蝕沖刷處形成硬化表面。當硬化表面出現損傷后,可以進行二次堆焊或噴焊,這樣便能增加設備的使用壽命,同時也減少了企業的維修費用。
1.3 調節閥結構
既然空化是因為壓力的突變所引起,而系統要求的壓降又不能降低,可以采用將一次大的壓力突變分解為若干次的多級閥芯結構(如圖 1),這種結構的閥芯可以把壓差分成幾個小壓差,逐級降壓,使每一級都不過臨界壓差。或設計成特殊結構的閥芯、閥座,如迷宮式閥芯、疊片式閥芯等,都可以使高速流體在通過閥芯、閥座時每一點的壓力都高于在該溫度下的飽和蒸汽壓,或使液體本身相互沖撞,在通道間導致高度紊流,使液體的動能由于相互摩擦而變為熱能,可減少氣泡的形成。
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