给水泵具有大转速和高压头。这种泵在排量为零或者非常小时,需要采取保护措施,以防止过热而导致损坏。为了避免这种情况的发生,给水可以泵送到除氧器或冷凝器内,以保证泵的正常运行。
给水循环的控制和调节方法,通常是用调节阀(图5-4所示的单座调节阀)和节流孔板串联,如图5-5所示。通过调节阀的压力损失,应控制在不出现紊流的状态。压力损失的一部分产生于节流孔板。即使选择适当的节流孔板和调节阀,这个方法也只能满足泄水流量调节的部分要求。
当在这个管路上液体有大的压力损失时,通常结构(单座或双座)的调节阀,将入口压力转化为动能。由于速度高,有可能造成汽蚀、振动,有时出现旋涡。
调节阀的分级减压,即各级承受总压力损失的一部分,对于常规型的调节阀,在喉管处压力降到最低,从而出现涡流、临界流、噪声等弊端。如逐级地由p1减到p2,(图5-6),就可以躲过最大压差的高峰,从而流体可安静地从p1过渡到p2。这种减压方法可避免涡流并降低噪声。
图5-4 单座调节阀
图5-5 循环泵SP的典型保护系统图
图5-6 逐步降压
将介质多股并流的方法,是把阀座做成多孔的套筒,而阀芯做成活塞形,如图5-7所示。
在这种情况下,流量是通过阀芯的移动,从而打开或关闭阀座上的孔口来调节的。这一方法可比常规型调节阀的噪声减小15dB。
实践证明,在p1/p2≤3时,这一方法对气体或蒸汽特别有效。如果在已有结构之外,在调节阀出口处,增加如图5-8所示的一组多孔封头,则这一方法可以成功地应用到p1/p2值更大的场合。
应当注意的是,用多孔封头作为不可调整的节流器,会对调节阀特性带来不良影响。
在任何情况下,选择调节阀都必须考虑它在装置中工作的具体条件。
对图5-8仔细研究可以发现,它是两种原理的综合产物,即逐级减压和多股并流。
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图5-7 阀座做成多孔套筒的多股并流调节阀
图5-8 在出口处设有多孔封头的多股并流调节阀
逐级减压可以利用图5-9的这种结构来实现。这样的调节阀和常规型相比,可以降低噪声约20dB。它能适应各种工作条件,但最好在输送天然气管路上采用。阀芯非常坚固耐用,它甚至可用于污浊和有腐蚀性的介质,但从制造工艺上看是比较复杂的。
另一种类似的用于液体的逐级减压调节阀见图5-10。逐级减压也可以用常规型调节阀来完成,如图5-11所示。这种结构的特点是简单易行、省钱,而且能降低噪声约15dB。和常规型调节阀相比,在同一公称尺寸下,采用特殊结构,以显著降低调节阀的流量系数KV。这是因为无论是多股并流法,或逐级减压法,都是减少专用调节阀的通道面积。
通常估算,由常规型调节阀改成为一个低噪声的调节阀,其流量qV值约减小50%。
采用分级减压是个新的解决办法,已经获得成功地应用,如图5-12所示。结果是避免了旋涡、汽蚀、噪声,而且省去了常规方法的节流孔板。
图5-9 专用于气体和蒸汽的逐级减压调节阀
图5-10 用于液体的逐级减压调节阀
图5-11 采用常规型调节阀进行逐级减压
图5-12 利用逐级减压的调节阀以保护循环水泵
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