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薄膜调节阀原理中闪蒸和气蚀的原因你知道多少

2019-07-08

  的流体,常常会产生闪蒸和气蚀现象。这些现象既能引起调节阀流通能力Kv值减小,又能产生噪声、振动及对材料的损坏。因此控制和降低调节阀闪蒸、气蚀的影响是阀门选型设计中必须要考虑的问题。今天我们就先分析分析薄膜调节阀闪蒸和气蚀的原因吧。

  闪蒸和气蚀与调节阀的阻塞流险切相关,为了更好的理解闪蒸和气蚀现象,我们首先需要了解什么是阻塞流。阻塞流是指不可压缩或可压缩流体在流过控制问时,所能达到的极限或最大流量状态。无论何种流体,在入口压力PI固定的情况下,随着出口压力P2的还浴减小,流过调节测的流量逐渐增加,当出口压力P2减小到某一个临界压力Pc以后,调节阀的流量不再增加,这个极限流量就是阻塞流。

  为了分析问题的方便,我们可以简单的认为阀门的最大允许计算压力降Pmux=P1-Pc,如果阀门上的压ch(P1-P2)大于Pmax,那么就会产生闪蒸或气蚀。

  调节阀实际上是一个节流缩径元件。随着液体通过缩径,流束会变细或收缩,流束的最小横断面出现在实际缩径的下游,该最小断面称为缩流断而,如图2所示。

  为维持流体稳定地流过阀门,在截面最小的缩流断面处,流速必须是最大的。流速(或动能)的增加伴随着缩流断面处压力(或势能)的大大降低。再往下游,随着流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加;但下游压力P2不会完全恢复到与阀门上游P1相等的压力,阀门两侧的压差(P=P1-P2)表示阀门中消耗的能量。

  (1)如果缩流断面处的压力降到液体的饱和蒸汽压力以下(由于该点处速度增加),气泡就会在流束中形成。随着缩流断面处的压力进一步降到液体的饱和蒸汽压力以下,气泡会大量地形成。在此阶段,闪蒸和气蚀之间没有差别,但是对阀门结构损坏的可能性肯定存在。

  (2)如果调节阀出口的压力仍低于液体的饱和蒸汽压力,气泡将保持在阀门的下游,我们就说过程发生了“闪蒸”。

  (3)如果下游压力恢复使得阀门出口压力高于液体的饱和蒸汽压力,气泡会破裂或向内爆炸,从而产生“气蚀”。

  很明显,高恢复气动调节阀比较容易发生气蚀,因为它的下游压力更有可能升至液体饱和蒸汽压力之上。调节阀的闪蒸和气蚀原因就说到这,之后文章我们将会接着分析它们的危害。

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