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上海祝茂閥門(mén)有限公司
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調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生閃蒸和氣蝕的原因
2019-10-8 閱讀(1944)
1.閃蒸和氣蝕的簡(jiǎn)單判定
閃蒸和氣蝕與調(diào)節(jié)閥的阻塞流險(xiǎn)切相關(guān)，為了更好的理解閃蒸和氣蝕現(xiàn)象，我們首先需要了解什么是阻塞流。阻塞流是指不可壓縮或可壓縮流體在流過(guò)控制問(wèn)時(shí)，所能達(dá)到的極限或大流量狀態(tài)。無(wú)論何種流體，在入口壓力PI固定的情況下，隨著出口壓力P2的還浴減小，流過(guò)調(diào)節(jié)測(cè)的流量逐漸增加，當(dāng)出口壓力P2減小到某一個(gè)臨界壓力Pc以后，調(diào)節(jié)閥的流量不再增加，這個(gè)極限流量就是阻塞流。
為了分析問(wèn)題的方便，我們可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為閥門(mén)的大允許計(jì)算壓力降Pmux=P1-Pc，如果閥門(mén)上的壓ch(P1-P2)大于Pmax，那么就會(huì)產(chǎn)生閃蒸或氣蝕。
2.閃蒸和氣蝕與調(diào)節(jié)閥縮流斷面處的壓力以及閥門(mén)兩側(cè)壓差有關(guān)
調(diào)節(jié)閥實(shí)際上是一個(gè)節(jié)流縮徑元件。隨著液體通過(guò)縮徑，流束會(huì)變細(xì)或收縮，流束的小橫斷面出現(xiàn)在實(shí)際縮徑的下游，該小斷面稱(chēng)為縮流斷而，如圖2所示。
為維持流體穩(wěn)定地流過(guò)閥門(mén)，在截面小的縮流斷面處，流速必須是大的。流速(或動(dòng)能)的增加伴隨著縮流斷面處壓力(或勢(shì)能)的大大降低。再往下游，隨著流束擴(kuò)展進(jìn)入更大的區(qū)域，速度下降，壓力增加；但下游壓力P2不會(huì)*恢復(fù)到與閥門(mén)上游P1相等的壓力，閥門(mén)兩側(cè)的壓差(P=P1-P2)表示閥門(mén)中消耗的能量。
調(diào)節(jié)閥分3種情況來(lái)說(shuō)明閃蒸和氣蝕現(xiàn)象：
(1)如果縮流斷面處的壓力降到液體的飽和蒸汽壓力以下(由于該點(diǎn)處速度增加)，氣泡就會(huì)在流束中形成。隨著縮流斷面處的壓力進(jìn)一步降到液體的飽和蒸汽壓力以下，氣泡會(huì)大量地形成。在此階段，閃蒸和氣蝕之間沒(méi)有差別，但是對(duì)閥門(mén)結(jié)構(gòu)損壞的可能性肯定存在。
(2)如果調(diào)節(jié)閥出口的壓力仍低于液體的飽和蒸汽壓力，氣泡將保持在閥門(mén)的下游，我們就說(shuō)過(guò)程發(fā)生了“閃蒸”。
(3)如果下游壓力恢復(fù)使得閥門(mén)出口壓力高于液體的飽和蒸汽壓力，氣泡會(huì)破裂或向內(nèi)爆炸，從而產(chǎn)生“氣蝕”。
