摘要：本文主要讨论了基于化学高温取样系统针形排污阀的防磨改进方案和原理。阐述了高温取样系统针型阀的构造和运行中存在的问题，提出了一种针形排污阀的防磨方案；利用修旧利废，缓冲器，安全阀等简单有效的达到了防磨的效果，并对此方案从理论上做了全面的分析。
关键字：高温取样系统；针型阀；阀门磨损；防磨装置
引言
随着现代工业和科学技术的飞速发展，机械零件经常处于异常复杂和苛刻的工作条件下，以致于大量机械设备因磨损、腐蚀、疲劳而报废。在火力发电行业需要耐高温高压的阀门，管路中的跑冒滴漏都是阀门磨损内漏造成的，阀门磨损是长期存在的难题。
化学高温取样系统的排污阀采用高温高压针型阀，型号为316SS-
GC DN6 Pa32，由于阀门介质是高温高压蒸汽，启停炉和定期排污工作的平凡操作，排污阀磨损而内漏，严重影响着水汽取样的真实性，因此为了防止排污阀磨损而保证取样的真实性，本文设计改进了化学高温取样排污系统能够很好的解决上述问题。
1 化学高温取样系统简介
高温取样系统在启停炉样水浑浊，每周二早班定期排污工作中平凡进行排污操作。由于系统系统处于高温高压状态，排污阀磨损比较严重。排污阀平凡内漏，导致化学取样不具代表性（流速和温度），影响着化学水汽监督工作。
2 排污阀的工况分析
2.1 排污阀的型号规格
316SS-GC排污阀完全符合化学高温取样系统的工况要求，但是在平凡的操作中阀芯会受到高温高压蒸汽的冲击而磨损导致内漏，阀门内漏严重影响着化学取样工作。
2.2 排污阀的流压曲线及磨损
阀芯表面为曲面时，曲面上各点处的压力是不平行的，如图1为316SS-GC排污阀阀芯受力图：
图1 316SS-GC阀芯受力图
其中
垂直作用力方向的投影面积，由此可得：
由此可以得出，不计介质的冲蚀和层流带来的影响，阀芯受力与开度成反向抛物线，如图4为阀门开度的流压曲线。
图2 排污阀流压曲线图
所以，阀门在开度很小时（开启或关闭的瞬间）阀芯受力比较大，磨损比较严重，阀门的磨损主要发生在开度10%以内。
3 排污阀防磨装置的设计方案
3.1 排污阀防磨装置的设计
在压力一定的情况下，阀门关闭时口由大变小，介质流速由小变大；阀门开启时，尽管口由小变大，流速由大变小，但开启过程中的阀门始终比正常运行时的孔小，即开启过程中流速大。由于介质的流速大，对阀芯的磨损大，可以说在阀门开启或关闭的瞬间磨损最严重。
基于阀门在开启或关闭瞬间磨损严重，设计一套防磨装置，利用缓冲罐缓冲流速的急剧变化，利用旧的针型阀（已经出现内漏）减小后续的管道压力，利用敞开全启式弹簧压力安全阀阶段开启保护最终的排污阀，保证不受到磨损。
排污阀开启操作时，前置排污阀（废旧针型阀）处于关闭状态，流经排污阀的流量比较小，开启排污阀时磨损比较小，起到一级保护的作用；当排污阀开启到一定开度超过安全阀的承压时，安全阀打开，此时排污阀有一定的开度受到的磨损较小，具有二级保护的作用。
排污阀关闭操作时，首先关闭前置排污阀，调小管道流量，然后关闭排污阀，当排污阀关闭到一定开度时，阀芯磨损也随之加剧，压力小于安全阀时安全阀关闭，防止了排污阀的磨损，起到了保护阀芯的作用。
4 结论
通过对化学高温取样系统针形排污阀的防磨设计，大大降低了排污阀的磨损，减少了排污阀的内漏次数，提高了化学取样的真实性，对化学水汽监督工作有着重要的意义。
参考文献
[1]许福玲，陈尧明，液压与气压传动，北京：机械工业出版社，2007.5.
[2]吴望一，流体力学，北京：北京大学出版社，2008.4.
[3]纪名刚，机械设计，北京：高等教育出版社，2006.5.
[4]陆培文，实用阀门设计手册，北京：机械工业出版社，2002.5.
[5]化学运行技术标准与系统图，青海：青海桥头铝电股份有限公司，2010.
论文作者:王健,童俊文,余晓刚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：磨损论文; 排污阀论文; 阀门论文; 高温论文; 化学论文; 系统论文; 流速论文; 《电力设备》2019年第16期论文;