解析CKD電磁閥避免氣蝕和閃蒸損害

    解析CKD電磁閥避免氣蝕和閃蒸損害
    (其作用方式與保位閥相反)自動打開，將電磁閥的控制氣源撤消，電磁閥的滑閥在彈簧的作用下復位，兩個電磁閥中的其中一個排氣，另一個進氣，單向閥關閉，氣源由儲氣罐中儲存的氣源向閥門供氣，從而實現閥門的全關或全開。全關或全開的轉換可通過調整氣控換向閥的連接方式實現。
    如果要實現閥門保位，加裝氣動保位閥并改變管路連接，用自鎖閥直接控制保位閥，電磁閥、單向閥、儲氣罐即可。
    2、若要實現斷氣源時，能夠閥門有若干次的動作，調節閥可采用以下方案。
    本方案由儲氣罐、單向閥、閉鎖閥、截止閥等組成。其工作原理如下：
    當氣源故障(失氣)時，單向閥關閉，閉鎖閥失氣，在閉鎖閥的滑閥在彈簧的作用下復位，氣路換向，斷開系統的氣源管路，接通儲氣罐管路，由儲氣罐向閥門供氣，以閥門有若干次動作，實現連續控制的目的。由于儲氣罐的容量有限，且儲氣罐中的氣源壓力隨著閥門動作不斷下降，不可使用儲氣罐為閥門供氣。本方案配用儲氣罐的容量應比一般保護用儲氣罐的容量大。本方案在斷氣源時，閥門動作的次數與儲氣罐的容量有關。
    氣動調節閥
    對于氣動薄膜調節閥的保位方案，還有一個可供參考：氣動調節閥在定位器和執行器之間串聯保位閥和兩位三通電磁閥各一，在斷氣時用保位閥來保位，在斷信號時，用電磁閥來保位，不過，電磁閥必須與定位器進行連鎖(在控制程序中設定)，即定位器有信號，電磁閥必有電，定位器一旦失信號，電磁閥必須立即斷電。
    1 、從壓力上考慮
    CKD電磁閥避免氣蝕的根本方法是不讓閥體部件的使用壓差大于允許壓差。允許壓差用ΔPT表示為
    ΔPT=KC（P1-PV） ， （4）
    式中P1為閥前壓力（kPa）；KC為氣蝕系數，KC值因介質種類、閥芯形狀、閥體結構和流向而不同，口徑越大，KC越小，一般情況下，KC=0.25~0.65。
    為了不使閥體部件在氣蝕條件下工作，必須使ΔP<ΔPT，如果因工藝條件的限制必須使ΔP>ΔPT，可以串聯兩個以上的閥體部件，使壓差分配在兩個閥體部件上，使每個閥體部件的壓差ΔP都小于ΔPT，這樣就可以避免氣蝕。
    必須指出，當ΔP<2.5MPa時，即使產生氣蝕現象，對材質的破壞也不嚴重，因此，不需要采用什么特殊措施。如果壓差較高， 就要設法避免和解決氣蝕問題，如對角形閥采用側進流體，閥芯壽命就比底進流體時長，因為避免了密封面的直接破壞。另外，在氣動調節閥、氣動球閥閥前閥后安裝限流孔也可以吸收一 些壓降。
    2、 從材質上考慮
    CKD電磁閥一般情況下，材料越硬，抗蝕能力越強，但今仍沒有找到長時間抵抗嚴重氣蝕作用而不受損害的材料。因此，在有氣蝕作用的情況下，應該 考慮到閥芯、閥座易于更換。目前，制造閥芯、閥座的材料從抗氣蝕的角度出發，國內外使用泛的是司鈦萊合金、硬化工具鋼和鈷鎢合金鋼，特殊的表面要進行硬化處理。當用司鈦萊合金時，可在這些不銹鋼基體上進行堆焊和噴焊，以形成硬化表面。按不同的使用條件，硬化表面可局限于閥座、閥芯和閥座的封線處，也可 以在整個表面或閥芯導向處（見圖4）。
    3 、從結構上考慮
    可設計特殊結構的閥芯、閥座，以避免氣蝕的破壞作用。其基本原理是使高速流體通過閥芯、閥座時，每一點都高于在該溫度下的飽和蒸汽壓，或者使液體本身相互碰撞，在流路間導致高速紊流，使閥體部件中液體的動能由于磨擦而變為熱能，因此，減少氣泡的形成率。
    （1）采用逐級降壓原理，把閥體部件總的壓差分成幾個小壓差，逐級降壓，每一級都不過臨界壓差，如圖5所示。
    （2）利用液流的多孔節流原理，減少氣蝕的發生。這類閥體部件的特點是在閥體部件的套筒壁上或閥芯上開有許多特殊形狀的孔（圖6）。 當液體從各個小孔噴射進去后，在套筒中心相互碰撞，一方面出于碰撞消耗能量，起到緩沖作用；另一方面，因氣泡的破裂發生在套筒中心，這樣，就避免了對閥芯和套筒的直接破壞。
    1. 電動調節閥選用主要控制參數為：公稱直徑、設計公稱壓力、介質允許溫度范圍、流量系數等。
    2. 對于要求流量和開啟高度成正比例關系的嚴格場合，應選用調節閥。球閥和蝶閥一般粗調時可以選用。
    3. CKD電磁閥的閥門的密封性能是考核閥門質量優劣的主要指標之一。閥門的密封性能主要包括兩個方面，即內漏和外漏。內漏是指閥座與關閉件之間對介質達到的密封程度。外漏是指閥桿填料部位的泄露，中片部位的泄露以及閥體因鑄造缺陷造成的泄露。外漏是不允許發生的。
    4. CKD電磁閥流量特性有快開、拋物線、線性、等百分比四種，需根據實際工作流量特性選擇具有合適流量特性的調節閥。流量特性的選擇原則見表1。
    表1 按配管情況選擇閥門的特性
    配管狀態 S=1.0~0.6 S=0.6~0.3 S<0.3
    實際工作特性 直線 等百分比 直線 等百分比 控制不合適
    所選流量特性 直線 等百分比 等百分比 等百分比
    注：S=調節閥全開時的壓力損失/調節閥所在串聯支路的總壓力損失。
    為了避免通過閥門的水流速過高并盡量節省水泵功耗，宜使閥門工作狀態的S≤0.7.
    5. CKD電磁閥公稱直徑的選取應根據所需閥門流通能力確定。調節閥公稱直徑不應過大或過小。過大，增加工程成本，并且閥門處于低百分比范圍內，調節精度降低，使控制性能變差。過小，增加系統阻力，甚會出現閥門99%開啟時，系統仍無法達到設定的容量要求。