IWK自力式调节阀改进措施与效果分析

发布时间:2011-01-05  点击数:3327
    2001年,哈尔滨分输站更新改造时采用了进口IWK自力式压力调节阀。该调节阀是指挥器式硬密封阀后压力调节阀,阀芯结构形式为圆盘形不锈钢阀芯,最大行程30mm。DN250mm压力调节阀阀芯结构见图1。


    在投运初期,发现阀杆在行程中间无法停留,阀杆提升高度很快到30mm,呈全开状态,当阀后压力到设定压力后,很快呈全关状态。调节阀流量特性曲线呈陡升、陡降趋势。
    在供气时,调节阀噪声很大,伴有尖鸣声,分输管路振动剧烈,市区管网压力波动频繁。分输管路最大分输量达13万立方米/时,远远超过分输管路最大流量3.3万立方米/时,无法准确计量煤气流量。由于分输量过大,煤气流速大,造成管路上的压力表、计量孔板损坏严重。使用不到一星期,拆开调节阀检查发现阀芯、阀口已经出现严重冲刷痕迹。
一、IWK自力式调节阀改进措施
    1、阀芯结构
    此调节阀阀芯和阀口形状均为圆柱形,阀芯和阀口紧配合,改进阀口形式难度很大,它的行程也无法改变,只有改进阀芯形状最简便易行。设计了一种圆塞形状的阀芯(见图2),它的厚度为40mm,比最大行程大10mm,当达到最大行程时,阀芯还有10mm厚度留在阀口内,此时煤气流通横截面是一个环形。
    2、阀芯和阀口材料
    进口IWK调节阀的阀芯和阀口材料均为不锈钢材料,没有考虑高含量杂质的冲刷性。为了提高阀芯、阀口使用寿命,必须提高其耐冲刷性。如果阀芯、阀口全部采用高硬度材料,制造费用非常昂贵,而且不易加工成形。经过认真研究,确定了三种方案,逐一进行实验。

    (1)将原阀芯、阀口在材料不变的情况下,进行表面淬火处理,提高其表面硬度。经过实际分析验证,此方法效果不理想。
    (2)用铬硼钛高硬度电焊条在原阀芯、阀口表面堆焊,然后研磨。结果其抗冲刷性能提高了很多,但维修费用较高,表面也不光滑,效果不理想。
    (3)采用电镀技术,在阀芯、阀口表面电镀一层高硬度材料。经实践检验,抗冲刷性能提高6倍。而且电镀阀芯、阀口表面光滑,配合紧密,泄露量在允许范围内,效果理想。
二、改进前后性能比较
   1、改进前调压室内噪声巨大,管路设备损坏严重。改进后调压室内噪声在规范允许范围内,管路设备运行至今没有损坏。
   2、改进前调节阀阀芯、阀口一星期出现严重被冲刷痕迹,改进后调节阀阀芯、阀口半年内均没有出现被冲刷痕迹。
   3、改进前调节阀流量特性曲线呈陡升陡降趋势,改进后调节阀呈直线流量特性。
   安装原塞形状阀芯的调节阀供气非常平稳,在各个中间行程均可稳定输气。随着市区管网压力波动,可随时提高或降低供气量,维持市区管网压力稳定。调节阀的行程和相应的供气量见表1。可以看出,调节阀呈直线流量特性。
   4、改进前无法计量,改进后,煤气流量不超过3万立方米/时,在孔板计量范围之内。