教你如何消除高压压力系统的水锤

高压除垢系统

因为除垢通常高压高流量的环境中进行，除垢系统非常容易受到流体加速和减速冲击力的影响。这些力通常被称为水锤力或液压瞬变。水锤伴随发生的大声噪声或轰鸣，听起来很像锤子撞击液压管道。水锤力可能非常具有破坏性，可能导致： 管道爆裂；法兰连接点开裂；管道支架被拉离设备和墙壁；管锚点的混凝土基础损伤；阀门爆炸。

通过在高压下的水柱的突然约束（或释放）产生水锤。这种锤击效应的发生是因为当阀突然关闭或打开时，由流体速度的瞬时变化产生压力波。该压力波通过给定流体的速度被称为流体的速度。特定流体的速度是其体积模量和密度的函数。典型地用于除垢系统中的水的速率约为1,438米/秒。产生相对瞬时水锤力的该压力波在管道的长度上传递并在有限时间内返回到发生源。

机械致动的提升阀包括在阀衬套中延伸和缩回阀瓣。提升阀成角度的阀芯与倾斜的阀座接触以切断通过阀的流动。当提升阀被机械致动器移动时，其打开或关闭与阀座之间的开口，并且随着冲程增加而允许流体成比例地流过衬套中的槽。通过阀的流量和压降由电动驱动器的提升阀准确定位。

陶瓷阀座的比例提升阀可以在腐蚀性介质或含有来自砂或水垢的一定程度污染的高速水下长时间操作。对于这种类型的阀，阀芯和阀座表面由耐磨损和耐腐蚀的陶瓷材料制成。为了提供对流体流量的计量控制，阀芯利用特殊的计量尖端轮廓来精确控制流量和压力。以下是计量过程的工作原理：

当移动到打开位置时，阀芯在远离阀座的方向上缩回到阀座和狭槽从入口端口到出口端口暴露以用于完全流动的位置。当流体进入入口端口时，流入阀体中，穿过衬里中的流动槽并通过阀座到阀出口端口。

当阀芯沿朝向阀座的方向延伸时，接触阀座以阻止流动到达出口。 线性执行器与阀芯的计量结构相结合的比例行程控制减轻了水锤，因为从关闭到打开的过渡被控制为在初始或最后10-20％的冲程中流量。

比例阀在关闭位置

利用可变冲程轮廓使得一个比例提升阀能够执行多个操作，例如除垢头控制和头部预填充功能。这减少了对额外预填充控制阀或压力故障孔的需要，从而节省工厂和维护在设备的额外费用。降低年度运营和更换成本。

比例阀在打开位置

在大多数工业应用中，阀以每天几百至几千次循环的高速率循环，压力范围为2,000至5,000psi，流速高达3,000gpm。在这些应用中，由快速关闭阀引起的水锤造成，重复压力尖峰最终损坏管道系统和辅助部件。通过用比例提升阀技术代替除垢系统中的快速关闭提升阀并消除水锤，公司可以节省年运营成本以及损坏的除垢头和管道的重置成本。