近年來(lái)隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,實(shí)際生產(chǎn)中出現的高溫、高壓等特殊工況對調節閥也提出了更高的要求。特別是應用于高壓差場(chǎng)合的調節閥,由于流速很高,經(jīng)常在內部節流件部位出現沖刷腐蝕,同時(shí)還伴有由空化現象引起的汽蝕、噪聲和振動(dòng)等危害,給安全生產(chǎn)帶來(lái)重大隱患。因此,國內外一些廠(chǎng)家分別研究開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)應用于高壓差條件下的多級降壓結構調節閥。
對于液體介質(zhì),當介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓時(shí),不僅產(chǎn)生阻塞流,還導致閃蒸現象的發(fā)生。根據流體力學(xué)相關(guān)理論,當高壓介質(zhì)流經(jīng)某一阻力元件后,靜壓能與動(dòng)壓能相互轉換,流速的增加會(huì )致使壓力降低。因此,加大介質(zhì)的阻力系數可實(shí)現高壓降的目的。但在有限的閥體空間為介質(zhì)創(chuàng )造足夠的流阻,不能采用單一降壓結構。由此,將閥的總壓差用分級降壓的辦法,使每一級壓差ΔPn<ΔPc(ΔPn,第n級壓降;ΔPc,阻塞流對應的臨界壓降),即可防止介質(zhì)發(fā)生空化,這也是現今各種多級降壓防空化高壓差調節閥的理論基礎。
迷宮盤(pán)片式多級降壓結構如圖所示,其核心節流部分由多個(gè)開(kāi)有迷宮式溝槽的金屬盤(pán)片疊加而成。流體流經(jīng)迷宮流道中經(jīng)過(guò)多次碰撞轉折,消耗能量,在逐級降壓過(guò)程的同時(shí),使流速也得到了控制。
迷宮流道的拐彎級數就是迷宮式調節閥的降壓級數,一般可達十幾到二十幾級,所以迷宮式多級降壓結構是常見(jiàn)多級降壓調節閥中降壓能力最強的,國外有產(chǎn)品最高可以達40MPa。
出色的抗汽蝕沖刷及消聲減振性能,多級拐彎迷宮式流道可以有效地控制流體流速,避免空化、噪聲及振動(dòng)等不良現象的發(fā)生。
通過(guò)使用不同形式的迷宮盤(pán)片進(jìn)行組合,迷宮式調節閥可以達到不同的流量特性調節曲線(xiàn)。
迷宮式盤(pán)片制造精度要求很高,一般由司太立合金堆焊,有較長(cháng)的使用壽命;安裝與維護比較簡(jiǎn)便,盤(pán)片易更換。
迷宮式流道對流體介質(zhì)的清潔度要求較高,否則迷宮流道容易發(fā)生堵塞。