降低两端压差
根据流量方程,当前后压差减小时,流量也相应减小,为保持阀的流量不变,就要增大阀的开度。因此,可以工艺管道上与调节阀相串联的手动阀门,关闭至调节阀需要的工作开度为止,或者在调节阀后增加限流孔板消耗部分压降。这两种方法都是增加管路上的压降,以便减少阀上的压降,因为系统总压降等于管路压降加上调节阀上的压降,由于系统总压降不变,所以当管路压降增大时,阀上压降必然减小。
缩小阀口径
同样根据流量方程,直径减小时,流量也减小,因此为保持通过调节阀的流量不变,就必然要加大开度,这样也可避免阀在小开度下工作。口径阀的口径、阀座的直径有关,可以换一台小档口径的阀,或通过内部缩径,阀体不变,换小档的阀芯阀座实现。
应对闪蒸
通过对闪蒸产生原理的分析,可以发现当管道的流动特性与流体温度一定后,对于任何阀门来说都是无法防止闪蒸现象的。因此,应从改变下游管道流动特性和提高阀体的耐冲蚀能力两个方面来减小闪蒸的破坏作用。
从设计方面考虑应尽量提高阀门的背压,一是将调节阀门布置在具有较高静压头的位置可以提高阀门的背压;二是增加节流孔板或类似的提高背压装置,提高阀门的背压。
在阀门选型时应考虑:一是尽量选择直行程角阀,从阀门结构来考虑,角阀没有改变流体的流向,流体的流向在阀内仍保持自上而下,减少了冲击阀门表面液滴的数量,但是直行程角阀成本较高,一般只用于工况恶劣和重要场合;二是可以选择下游带有扩展式流通区域的阀门,流体在经过最小缩流面时,速度达到最大,此时如有一个较大范围的扩流区,将会使流速迅速降低,从而减少对阀体的冲刷;三是阀体选择材质硬度高的材料增强其抗机械磨损和腐蚀的能力,减小闪蒸的破坏作用,对于肯定会被流体冲刷的阀内表面的区域,如阀座表面和阀芯采取表面镀合金的硬化处理,提高其表面的抗冲刷能力。
应对汽蚀
由于汽蚀的阀后压力可以恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,因此可以通过控制阀体内的压降过程来消除汽蚀现象。控制阀使用多级降压内件,可以把通过阀门的压降分成数个较小的压降区域,每一个较小的压降区域都确保在缩流断面处的压力大于流体温度对应的饱和蒸汽压力,防止蒸汽气泡的形成。
同样,应对必然受到冲刷的阀芯和阀门内表面应进行表面硬化处理,提高易被流体冲刷的阀芯和阀内表面的抗冲刷能力。
在运行过程中,也可以通过一些方法来降低调节阀压降,达到防止阀门汽蚀的目的。在大容量机组中,凝结水和凝补水管路中一般配置30%负荷和70%负荷调节阀,在运行操作中,如果在低负荷下,使用70%负荷调节阀,会使P降低量增大,易产生汽蚀,应严格按照随负荷增加先使用30%负荷调节阀调节,再投入70%负荷调节阀。可以通过关小调节阀后电动截止阀的开度,相当于在调节阀后增加了一个节流空板,可以减小调节阀的必须压降。