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论渣浆闸阀改进
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一、概述

由于选型计算和实际管网阻力存在误差,渣浆泵在实际运行中,流量偏大。为了实现生产平衡,需要用出口管路上的闸阀来调节流量,以满足生产工艺过程的要求。闸阀一般只能做开、关截止使用,打开程度小于 40% 时,才能起来节流的作用,在渣浆管路上做节流使用时,寿命很短。闸阀节流时产生汽蚀和回流,在阀体槽和闸板部位形成大量深沟和凹坑,导致闸阀过早失效,增加了维修成本,严重影响生产系统的稳定运行。

二、分析

当浆液通过闸板与阀体形成的小通道时,过流面积局部收缩,流速急剧增加,压力骤然下降,瞬间压力下降到汽化压力后,就会产生气泡。节流后,升高的压力压缩气泡,迫使气泡破裂,对材料造成破坏。同时,浆液通过局部收缩的小断面后,与管壁脱流,在闸板背面产生低压区,形成回流。回流浆液夹杂着气泡和渣浆,在高压区和低压区反复冲刷,使闸板背面和阀体的槽底部形成严重破坏,尤其是闸板两侧与阀体形成的月牙形尖角处闸板背面最为严重。同时,还会产生噪声和振动。

三、改进

为了提高闸阀的耐磨性,采用了镶嵌衬套结构,衬套材料可以是橡胶或耐磨合金。橡胶材料成本低,密封性能好,但耐磨性差,寿命短,维护工作量大,且更换不方便,工作运行成本高。耐磨合金材料耐磨性能好,比整体锻造耐磨合金成本低,比橡胶性价比高,衬套可以更换,阀体可以继续长期使用。衬套选用高硬度、耐磨蚀的高铬耐磨合金铸造,其热处理后硬度达 58~62HRC,耐磨蚀性能良好。

为了降低回流对闸板和阀体槽的冲蚀,在出口套中设置隔板。隔板强迫介质形成二次扩散,将大面积的回流控制在隔板以下的区域内,减轻了回流对闸板和阀体槽的冲刷。同时减小了压降,降低了汽蚀发生的可能性。

四、结论

闸阀采用衬套加隔板结构,能有效分配压差,避免汽蚀。同时采用高耐磨蚀的合金材料做衬套,提高了渣浆泵路中节流用闸阀的寿命。

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