多喷孔泄压阀的应用

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LIU Feng-nian(Shanghai Karon Valves Machinery Co.，Ltd，Shanghai 201802，China)Abstract：This article analyzes the problems of ordinary valves using in the high differential pressure，points out the solution of adopting the mulfiet relief valves as wel as its constructive，advantages andworking principles。

Key words：sleeve；erosion；relief pressure reduce；sustain pressure；multi-jet relief valves；cavitations1 概述泄压阀泄放时阀门部分开启，维持阀前介质压力，将多余的压力泄放。在电站或泵房冷却系统中的泄压阀，为了维持冷却系统得到恒定的压力，通常要承受持续的高压差冲蚀和气蚀双重破坏，此时对泄压阀结构设计和材料选择至关重要，本文主要探讨多喷孔结构的泄压阀在高压差泄压系统中的优点及应用。

2 泄压阀的用途泵房动力系统提供的压力高于 2.0MPa，冷却通道水流速V15-18 rn/s。如何将泵房动力系统提供给电站或泵房冷却系统的压力维持在某-恒定的压力，是该系统的关键，也是保证高炉正常运行的首要条件。此时，泄压阀起到关键的作用。泄压阀是-种溢流阀，泄放时阀门部分开启，维持阀前介质压力，将多余的压力泄放。泄压阀既能使系统维持某-恒定的压力，又能保证压力波动校同时，泄压阀既能连续工作，又具有抗气蚀能力，使用寿命长。

当流量变化时，泄压阀能够自动调节压力，保持原有的整定压力。

3 泄压阀的种类(1)闸阀和蝶阀闸阀和蝶阀等关断阀配以驱动装置可实现泄压的功能，此结构较简单，但其流量开度曲线为非线性的，调节精度差。阀门在介质为高压差或大流量时，会发生振动和噪声。压差较大时，易发生严重气蚀(图1)，造成密闭件和阀体的破坏。

图1 蝶阀作泄压阀时气蚀紊流现象(2)先导式隔膜阀采用先导式控制的隔膜型泄压阀(图2)具有结构简单，体积小，启闭灵活，调节方便和节约安装空间等优点，该阀主要安装于水泵出口旁通管道中，作作者简介：刘丰年(1976-)，男，江苏句容人，工程师，从事阀门技术及质量管理工作。

2012年第6期 阀 门心对撞泄压消能(图5)，凶对称分布于喷管的壁上。水流通过小孑L对撞于阀门的中心线上。径向流速急速降低，在喷管的中央形成细小的紊流区，水内部的剧烈碰撞和摩擦，消除了大部分的能量。

(4)抗气蚀为避免气蚀破坏，多喷孔泄压阀凶为特殊设计，使气泡的爆破不发生在金属表面上。喷孔设计成带-定锥度的形式，它使压力的恢复在喷U'I-。

压力恢复时，气泡爆裂，这样气蚀发生在喷管的中心，而不是在金属壁上。锥孔和圆柱形直孔抗气蚀能力差别很大(图6)，锥孔使气蚀发生在喷管的中心，而直孔会导致孔本身被气蚀。锥孑L还能增加流通能力，减少噪声和振动。

除考虑阀门抗气蚀能力外，还应考虑气蚀对后端管道的破坏。由于气泡破裂主要在喷管的中心部位，喷管设计必须有足够的长度，确保气蚀对后端管道的影响校(a) (b)(a)锥孔喷射 (b)直孔喷射图6 锥孔和直孔耐气蚀比较(5)动作特性多喷孔泄压阀的连续泄压和抗气蚀能力，确保了电站或泵房冷却水循环系统的正常工作。此阀门有很多优点。

①自平衡式滑动闸，操作扭矩校由于阀门的开关力受压差、流量的影响很小，所以操作所需的力比传统型阀门要小的多，避免大扭矩对阀体或操作机构的破坏。多喷孔泄压阀操作扭矩约为蝶阀的-半 ，球阀或旋塞阀的1/3。

②液压控制。调试设定后无需人工调节，无需外加动力源，可实现自动泄压功能。

③线性控制。由于喷管是按阵列的方式分布，开度和流阻呈线性关系(图7)。

④低噪声及低振动。由于阀门流道采用完全对称形式 ，阀门使用时，即使压差流量很大，阀门的振动仪常校图 7 DN300多喷孔阀开度和 值曲线⑤参数可选范围广。喷管最大流速达 9 rn/s，阀门全开时流阻系数 忌≤2，抗气蚀指数达到0.1，公称口径 DN50～2600，公称压力 PN6～40。

5 应用多喷孔泄压阀由多喷孔主阀(包括阀体、喷管、套筒闸等)、气压缸控制系统和手动操作机组成，其工作原理是通过气压缸带动多喷孔泄压阀的滑套前后运动，改变喷孑L面积，达到消能的目的◆急工况下，拆除手动机械装置与气动的离合装置，通过手动机械装置手动启闭阀门，确保系统安全。多喷孔泄压阀安装到系统后，控制精度提高，控制压力范围维持在12.7±0.15bar，振动问题明显改善。多喷孔结构的独特设计，靠喷孔来改变节流面积，流体通过多喷孔时被分割，动能减弱，气蚀强度大大降低，阀的调压消能效果得到较大改善，气蚀引起的破坏明显降低。阀门在连续工作三年多时间后停车维护，阀门拆解后发现喷管和套筒闸等关键部件没有任何气蚀现象。

6 结语多喷孑L泄压阀虽然具有很多优点，但存在制造成本高，加工精度要求高的问题。选用多喷孔泄压阀时除了考虑气蚀对阀门及管道的影响，还应考虑阀门的流通能力，维护，更换，停工损失等综合情况。