黑水调节阀是煤气化装置中关键设备,主要应用于气化流程中的闪蒸和水循环系统,高压黑水调节阀主要作用是在高压差工况下且腐蚀性很强的气、液、固三相介质流进行流量和压力控制。


黑水调节阀失效机理分析


气蚀和闪蒸

  液体通过调节阀节流口后,部分液体即发生汽化,产生两相流,汽泡有时合并、破裂和产生蒸汽,形成闪蒸。气蚀和闪蒸过程中由于气泡破裂会产生极大的冲击力损伤调节阀的阀内件、阀体和管线的下游部分,给调节阀和管道的内表面造成冲蚀,另外也降低了调节阀的流通能力。


冲刷磨损

  气化炉及洗涤塔产生的黑水,介质流中固体悬浮物和浊度较高,流经黑水调节阀时会对阀体及阀内件产生冲刷腐蚀。


阀内件材料的影响

  调节阀的阀芯阀座以及文丘里扩散段等内件是受气蚀或闪蒸破坏严重的部位,黑水调节阀门内,金属与金属之间的“间隙流动”的冲蚀作用不可避免


调节阀开度的影响

  若黑水调节阀开度太小,控制系统的调节质量会降低,并且会产生阀内的较高阻力降,导致空穴现象或闪蒸;若开度太大,当负荷增大时,无法进行调节。在小开度情况下,节流间隙小,高流速的含固流体对阀内件的冲蚀破坏较为严重。


调节阀内件结构的影响

  高压黑水调节阀阀芯与阀杆的连接采用阀杆嵌入阀芯内部,销入固定销钉并焊接的结构方式。这种连接方式因阀杆嵌入部分较细且存在销孔,导致其强度大幅减弱。