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反汽蝕SMC防爆電磁閥選型分析及注意事項

瀏覽次數:2989發布日期:2017-03-09

    反汽蝕SMC防爆電磁閥選型分析及注意事項
    SMC防爆電磁閥使用中的主要問題是壽命問題(大壓差下出現的汽蝕、閃蒸、沖蝕等物理現象對閥內桿的破壞)。般結構的閥在高壓條件下僅可使用1~2個月,為解決高壓閥壽命短的問題,國內外的均作了很大的努力,分別在材質和結構上做了大量的探索,產生了多式SMC防爆電磁閥、迷宮式SMC防爆電磁閥和單座套筒負荷式高壓閥等。其目的只有個,通過減輕汽蝕、沖蝕、閃蒸等物理現象對閥的破壞,來提高高壓閥的使用壽命。
    .SMC防爆電磁閥閥壽命短的原因
    致使高壓閥SMC防爆電磁閥的使用壽命短的原因主要有兩個:汽蝕、沖蝕。
    閃蒸、汽蝕:若閥門上的壓差(P1-P2)大于了介質的zui大飽和壓差(△Pmax),那么就會產生閃蒸,由此再產生汽蝕,導致SMC防爆電磁閥閥門內部及相鄰近的管道結構造成破壞。
    SMC防爆電磁閥介質通過截面zui小的節流口時流速是zui大的。流速(或動能)的增加伴隨著壓力(或勢能)的大大降低。當壓力低于介質飽和蒸汽壓時,氣泡就會在介質中形成。隨著節流口處壓力的進步下降,氣泡會大量形成。在此階段閃蒸和汽蝕之間沒有本質的差別,但是對閥門的結構破壞的可能性卻是肯定存在的。
    SMC防爆電磁閥介質通過節流口后,壓力仍低于介質飽和蒸汽壓力。氣泡將保留在節流口后的流體中,我們稱之為閃蒸。閃蒸對閥門的閥芯會產生嚴重的沖刷破壞,其特點是受沖刷的表面有平滑拋光的外形,沖刷破壞zui嚴重的地方般是流速zui高的地方,通常位于閥芯和閥座的接觸線上或附近。尤其是在小開度,節流間隙小,流速高的環境下,沖蝕破壞也zui嚴重。因此,高壓閥應盡量避免小開度工作。再好的SMC防爆電磁閥閥門,若長期處于小開度工作,其壽命將成倍減小。要避免小開度工作,關鍵在計算、選型,這是設計院和用戶要倍加注意的。
    SMC防爆電磁閥汽蝕:另方面,若介質流經節流口后,介質壓力恢復到介質飽和蒸汽壓力以上時,氣泡就會破裂或向內爆炸,從而產生汽蝕。蒸汽氣泡破裂釋放出的能量會慢慢撕裂材料,留下蜂窩狀的小孔。汽蝕的破壞作用可能會延伸到鄰近的下游管道。顯而易見,從壓力恢復系數來看,高恢復閥門比較容易發生汽蝕,因為它的節流口后的壓力更有可能升介質飽和蒸汽壓之上。
    SMC防爆電磁閥閃蒸與汽蝕、沖蝕之間的關系:小開度工作時,節流口流速更快,壓力更低,介質中氣泡含量更多,因此,此時閃蒸破壞更嚴重,沖刷破壞是主要矛盾。在大開度工作時,主要矛盾是系統壓力恢復到飽和壓力以上時造成的汽蝕破壞。所以,用戶在使用高壓閥時應盡量避免小開度工作,制造的SMC防爆電磁閥必須有較好的反汽蝕措施,否則,閥很快就會因汽蝕、沖蝕作用而破壞。

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