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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
[來源：未知]??? [作者白云泵業(yè)]??? [日期：2016-04-11 11:12]??? [熱度：]
對(duì)于閥門來說，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)生又破裂的全過程稱為氣蝕(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法避免，但是對(duì)于控制閥來講，閃蒸會(huì)對(duì)閥門的閥芯產(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)生閃蒸工況的閥門來講，由于閃蒸無法避免，所以最好的辦法是采用合適的幾何外形和材料的閥門來盡可能減小破壞。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大的閥門類型和流向，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。通常來說，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)閥門內(nèi)部發(fā)生了液變氣，氣再變液的過程，而當(dāng)氣體變回液體時(shí)，因?yàn)闅馀萜屏褧?huì)開釋大量的能量，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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