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關(guān)于控制閥的閃蒸和氣蝕工況
關(guān)于控制閥的閃蒸和氣蝕工況
[來(lái)源：未知]??? [作者白云泵業(yè)]??? [日期：2016-04-11 11:12]??? [熱度：]
對(duì)于閥門(mén)來(lái)說(shuō)，一旦Δp＞Δpcr，發(fā)生梗阻流后，就要考慮閃蒸和氣蝕兩種工況。這時(shí)，再根據(jù)p2和pv的大小來(lái)進(jìn)行判定。因此，白云水泵廠認(rèn)為在判定Δp＞Δpcr的情況下：若p2＜pv，靜縮流處的壓力pvc直到閥出口靜壓p2一直小于流體的pv，部門(mén)液體會(huì)發(fā)生相變，液體會(huì)蒸發(fā)為氣體，形成氣液兩相的狀態(tài)，就稱(chēng)為閃蒸(flashing)；若p2＞pv，首先靜縮流處的壓力pvc低于pv，發(fā)生閃蒸，部門(mén)液體會(huì)發(fā)生相變，液體會(huì)蒸發(fā)為氣體，在液相中產(chǎn)氣憤泡，接下來(lái)下游壓力恢復(fù)，逐漸增加，到閥出口壓力p2又大于流體的pv，則之前形成的氣泡又潰裂恢復(fù)為液相，這種氣泡產(chǎn)生又破裂的全過(guò)程稱(chēng)為氣蝕(cavitation)。壓力變化曲線如下圖所示。
在可能發(fā)生梗阻流的工況下的閥門(mén)計(jì)算，工藝必需提供pv，pc等流體的物性參數(shù)，便于儀表設(shè)計(jì)職員進(jìn)行Δpcr的計(jì)算，從而判定Δp和Δpcr的大小，確認(rèn)是否發(fā)生梗阻流。若發(fā)生梗阻流，進(jìn)而再比較p2和pv的大小，確認(rèn)到底是發(fā)生閃蒸工況仍是氣蝕工況。
白云水泵廠針對(duì)上述實(shí)例，由上述的判別步驟得知，該閥門(mén)已經(jīng)發(fā)生梗阻流的工況。再根據(jù)工藝所提的p2＝0、86MPa(A)＜pv＝2、81MPa(A)，可以看出，此閥門(mén)已發(fā)生了閃蒸工況，這是1臺(tái)閃蒸閥。
閃蒸工況：
閃蒸工況在某些工藝要求中可能無(wú)法避免，但是對(duì)于控制閥來(lái)講，閃蒸會(huì)對(duì)閥門(mén)的閥芯產(chǎn)生嚴(yán)峻的沖洗破壞，其特點(diǎn)是受沖洗表面有平滑拋光的形狀。沖洗最嚴(yán)峻的地方，一般是在流速最大處，通常位于閥芯和閥座環(huán)的接觸線上或四周。因此，對(duì)于會(huì)發(fā)生閃蒸工況的閥門(mén)來(lái)講，由于閃蒸無(wú)法避免，所以最好的辦法是采用合適的幾何外形和材料的閥門(mén)來(lái)盡可能減小破壞。選型時(shí)應(yīng)留意以下幾個(gè)方面：
1、選擇合適的控制閥類(lèi)型和流向。不同的控制閥和流向，其壓力恢復(fù)系數(shù)不同，選用FL大的閥門(mén)類(lèi)型和流向，可以防止發(fā)生梗阻流。例如：對(duì)易于汽化的液體，不宜選用高壓力恢復(fù)的球閥或蝶閥，可以選用低壓力恢復(fù)的單座閥。
2、進(jìn)步材質(zhì)硬度。通常來(lái)說(shuō)，材料越硬，抗沖洗越久。
3、降低沖洗性流體的速度。設(shè)計(jì)公道的流路，降低下游流體的流速，從而降低沖洗速度。例如控制閥下游設(shè)置擴(kuò)徑管等。
氣蝕工況：
氣蝕工況應(yīng)該盡量避免。氣蝕時(shí)閥門(mén)內(nèi)部發(fā)生了液變氣，氣再變液的過(guò)程，而當(dāng)氣體變回液體時(shí)，因?yàn)闅馀萜屏褧?huì)開(kāi)釋大量的能量，噪聲、振動(dòng)和沖蝕也同時(shí)產(chǎn)生，該情況下閥門(mén)的壽命會(huì)大幅縮短。典型工況如鍋爐給水泵的旁路閥。
由上述分析可知，氣蝕是因?yàn)殪o縮流處pvc小于pv，而閥后p2大于pv所導(dǎo)致的。因此，消除和降低氣蝕發(fā)生的措施如下：
1、控制壓降，避免氣蝕發(fā)生從而防止破壞。例如：采用多級(jí)降壓的方式，使控制閥的壓降分為幾級(jí)，而每級(jí)的壓降都確保不使緊縮流處的pvc小于pv，從而消除氣泡的產(chǎn)生，也就不會(huì)產(chǎn)氣憤蝕了。
2、若氣蝕無(wú)法消除，那么盡可能減少或隔離其破壞，采用與閃蒸解決方案類(lèi)似的方法，例如進(jìn)步材質(zhì)硬度，降低流速等，把氣蝕造成的影響降到最小。
3、采用公道的工藝系統(tǒng)，公道地分配工藝管路壓力，增大p2，使緊縮流處pvc也增大。若pvc增大到pv以上，就避免了梗阻流的發(fā)生，也避免了氣蝕的發(fā)生。例如：將控制閥安裝在下游有較高靜壓的位置，增設(shè)限流孔板等。
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