如何辨别FESTO电磁阀汽蚀损害的3种方法

    如何辨别FESTO电磁阀汽蚀损害的3种方法

    分析三种FESTO电磁阀汽蚀损害的诊断方法，建议在阀门选型时，充分利用法则、控制出口流速，避免或减小阀门损坏。

    FESTO电磁阀在流体工业中发挥着重大作用。如今，随着装置节能减排、提高效益、连续稳定运行、减少控制阀备件、快速的售后服务响应等要求的逐步提高，导致愈来愈重视如何优化、选择及使用控制阀这个问题了，这是由于控制阀在装置中扮演气动疏水阀的角色，直接决定着装置的运行状态，气动调节阀据统计由于控制阀的故障导致装置停车的比例高达65%，控制阀选型的好坏也决定产品的质量和产量。回顾近5年，控制阀技术发展迅速,一些级控制阀纷纷推出了在特殊情况下应用的阀门，例如耐高温、高压差、汽蚀、闪蒸、部分颗粒介质磨蚀、高噪音等工况；同时智能诊断型定位器陆续问世，通过定位器可以对阀门进行良好的实时检测、提供维护报警信息、优化阀门使用。无可置疑，上述这些技术的提高，大大了装置的稳定运行，减少了许多薄弱环节。但是我们如何才能正确计算选择并使用阀门呢？由使用经验得知，在苛刻工况中，汽蚀经常造成阀门内件损坏，并伴有高噪音、内件振动、阻塞流等情况发生，在阀门计算选型时，如何减小、避免汽蚀的发生，对阀门的正确使用至关重要。目前，阀门制造商对汽蚀的评估方法不尽相同，本文围绕KE法、δ法和XFz法，主要针对如何减少、避免汽蚀和阀门正确选型应用进行分析。

    FESTO电磁阀汽蚀(空化)

    FESTO电磁阀汽蚀现象是指介质流经阀内腔缩流处时，流速较大，压强能较，如果这时的压力于介质的饱和蒸汽压，液体气化，部分转变成含蒸汽或气体的气泡。当介质流过缩流处后，压力升高，电动调节阀如果过饱和蒸汽压值，汽泡发生破裂，重新由气(汽)相变为液相，这个过程称为汽蚀或空化(Cavitation)。当汽泡爆裂时，喷射释放巨大的能量，并产生振动波，实验室证明150μm直径汽泡破裂液滴喷射速度达到400km/h,产生的瞬间爆破压力可达数千公斤，对阀内件表面造成严重冲击、侵蚀磨损，同时会导致剧烈振动和高噪音、阻塞流的发生。对于严重汽蚀，在很短的时间内，阀内件将被损坏或者阀门的工作特性发生改变。

    在此类泵上设有一个重要部件——气室。气室的作用就是利用空气的可压缩性(或者叫做弹性)，将隔膜泵的出水脉动吸收掉，使之趋于平稳。

    FESTO电磁阀的结构一般是用橡胶膜片将水腔与空气腔隔开。电动调节阀向空气腔充入压缩空气后，水腔里水的脉动就通过橡胶膜片被气室里的压缩空气吸收掉了，进入系统内部的水流基本是平稳的。但要达到水流基本平稳的要求，有个前提，即气室内的气压应与水压相适应。由此可见，上喷雾机工作前应向隔膜泵气室适当充气。

    那么怎样才能充气适当呢？

    方法1、FESTO电磁阀先向气室充气，其气压大于泵的工作压力。驱动隔膜泵，调至工作压力，此时可见到泵的出水胶管剧烈抖动。取一针状物，顶在气嘴处放气，随着放气的进行，出水胶管的抖动现象将逐渐消失。出水胶管平稳后，停止放气。

    方法2、FESTO电磁阀调至工作压力。此时因气室内没有气压，泵的出水胶管剧烈抖动。立即向气室内充气，随着充气的进行，出水胶管抖动现象逐渐消失。出水胶管平稳后停止充气。

    FESTO电磁阀在阀门设计或使用经验中，升降式阀门填料多为石棉盘根或石墨填料或聚四氟V型填料，气动调节阀但是这几种填料都受到阀门启闭次数的限制，就是随着阀门启闭次数的增加，填料会磨损，间隙逐渐增大，到一定次数（据统计不会过2000次）阀门便会从填料处产生泄露。泄露后便需要从新压紧填料压盖。这种方案适合阀门启闭次数不多的场合。

    如果FESTO电磁阀的启闭次数频繁，（如一年启闭10-30万次），这无疑增加阀门的使用、维护成本。 有没有一种能够在阀门启闭100-200万次后，仍然能够密封的设计呢？答案是肯定的。

    FESTO电磁阀一种办法为，在填料下方增加一个垫圈，在垫圈下边加一个弹簧（弹簧的预紧力需要计算），当填料磨损后，由于弹簧的作用，便会重新压紧填料，使其密封。这种办法目前通过使用检验，电动调节阀只能达到启闭50-100万次不泄露，需要使用方在每年大修时，重新压紧填料压盖，只能减少平时的维护。 另外一种办法，就是选用液压、气动密封技术，改变原来的阀门设计思路，在填料处使用油缸密封滑环，增加0型密封圈（需要计算摩擦力、密封比压，才能确定滑环和0型密封圈的数量）。

    在过程中的应用已遍及到各个行业，调节阀通过接收调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去控制流体的压力或流量，在稳定、优化控制、维护及检修控制等方面都起着举足轻重的作用。

    由于FESTO电磁阀环境较陆地恶劣，介质的物理、化学性质也千差万别，因此选择安全、适用、、经济的调节阀，满足工艺调节要求，提高控制水平，延长使用寿命，是设计人员为关注的问题。

   FESTO电磁阀的设计及选型

    选择合适的FESTO电磁阀要确定工况条件。CFD18-1海洋平台置换泵出口管道外径及壁厚为4〃Sch160，调节阀流体为海水，阀入口压力11500KPaA，出口压力300KPaA，前后压差较大，流量较大为80m3/h，设计温度为39℃，下面介绍选型过程。

    FESTO电磁阀执行机构

    FESTO电磁阀按照其执行机构的动力源分类为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀和混合型调节阀四大类。根据对工况条件分析，阀前后压差较大，要求阀座结构的导向性好，选择阀门形式为直通平衡式导向阀。另一方面，CFD18-1海洋平台无仪表气，液压控制效率较，故选择电动执行机构。

    FESTO电磁阀的流量特性

    流量特性指随着开度从0%到变化时通过阀门的流量与阀门行程之间的关系。常用的流量特性主要有直线、等百分比、抛物线和快开四种。但抛物线流量特性与等百分比流量特性较为接近，前者可以用后者代替，而快开特性又主要用于位式控制和顺序控制，因而流量特性的选择一般局限于直线特性与等百分特性的选择。在CFD18-1项目中，上游泵出口压力基本为定值，下游压力为300KPaA，压差基本恒定，所以选择线性特性的调节阀。