
阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数,这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供,甚至在样本里也印出。我国生产的阀门基本上没有这方面资料,因为取得这方面的资料需要做实验才能提出,这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一。
3.1 阀门的流量系数
阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标,流量系数值越大,说明流体流过阀门时的压力损失越小。
按KV值计算式
式中:KV—流量系数
Q—体积流量m3/h
ΔP—阀门的压力损失bar
P—流体密度kg/m3
3.2 阀门的气蚀系数
用气蚀系数δ值,来选定用作控制流量时,选择什么样的阀门结构型式。
式中:H1—阀后(出口)压力m
H2—大气压与其温度相对应的饱和蒸气压力之差m
ΔP—阀门前后的压差m
各种阀门由于构造不同,因此,允许的气蚀系数δ也不同。如图所示。如计算的气蚀系数大于容许气蚀系数,则说明可用,不会发生气蚀。如蝶阀容许气蚀系数为2.5,则:
如δ>2.5,则不会发生气蚀。
当2.5>δ>1.5时,会发生轻微气蚀。
δ<1.5时,产生振动。
δ<0.5的情况继续使用时,则会损伤阀门和下游配管。
阀门的基本特性曲线和操作特性曲线,对阀门在什么时候发生气蚀是看不出来的,更指不出来在那个点上达到操作极限。通过上述计算则一目了然。所以产生气蚀,是因为液体加速流动过程中通过一段渐缩断面时,部分液体气化,产生的气泡随后在阀后开阔断面炸裂,其表现有三:
(1)发生噪声
(2)振动(严重时可造成基础和相关构筑物的破坏,产生疲劳断裂)
(3)对材料的破坏(对阀体和管道产生侵蚀)
再从上述计算中,不难看出产生气蚀和阀后压强H1有极大关系,加大H1显然会使情况改变,改善方法:
a.把阀门安装在管道较低点。
b.在阀门后管道上装孔板增加阻力。
c.阀门出口开放,直接蓄水池,使气泡炸裂的空间增大,气蚀减小。
综合上述四个方面的分析、探讨,归纳起来对闸阀、蝶阀主要特点和参数列表便于选用。
4 阀门标准必须重视
现在国务院成立了标准化管理委员会和标准局,标准化问题受到了国家的高度重视,是提高我国产品的重要手段,更是WTO进入的重要的应对措施。
目前我国已有国标1.9万余项,地方标准2.3万余项,企标8万余项。其中采用了国际标准的占43.5%,和国际标准等同等效的仅占25%.
阀门专业有国标约60项,行业标准180余项,不少的专用、特殊阀门尚没有国家或行业标准,急待制定。在标准制定方面,国家已制定了改革的方针政策,从管理体制、体系、运行机制和工作模式四方面着手。今后标准的制定要以企业为主、开放透明、广泛参与,增强企业领导和社会的广泛重视。
5 给排水工程用阀门应注意的几个问题
5.1 给排水工程常用的阀门和其他行业一样,以通用阀门为主,如蝶阀、闸阀、止回阀等,但也需要带有专业特点的专用阀门。如排气阀、缓闭止回阀、调流消能阀、控制阀、消防信号阀、停泵水锤消除阀(水锤消除器),防污染止回阀、消声阀等等。和国外比较,通用阀门的品种较齐全,但专用阀门品种差距较大需要填补。
5.2 用于给水工程阀门的内壁涂料必须是无毒,并经省以上卫生防疫监督部门认可的才能使用。
用于污水工程的阀门应是耐腐蚀不易堵塞的,而用于排泥则更有快速开闭直通道结构型式,如软密封闸阀;使用蝶阀时紧固螺栓应用奥氏体不锈钢,凸凹部分易挂住纤维,并宜卧装。
5.3 操作机构宜为蜗轮蜗杆传动,并设计为自锁,即分度园导角λ要小于轮齿间的当量摩擦角φ,而且齿面侧隙要小,不然头部晃动。
5.4 阀门前或后弯管太近时,因为受力不平衡,影响阀座的严密封性。
5.5 水泵吸水管宜装中线形蝶阀,安装偏心蝶阀时应卧装为好,不然双吸离心泵进水不平衡。
5.6 大口径蝶阀卧装时,扭矩要大0.2倍,配置阀门操作机构需注意。介质不净宜卧装,卧装时阀轴两端轴承受力条件好。
5.7 蝶阀作为调流阀使用时,15°开度内不宜使用,会产生振动和气蚀,闸阀在小开度时,关闭速度一定要慢,不然会产生关阀水锤。
5.8 闸阀与蝶阀主要性能参数列表供参考
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