對于閥門來說,廣一水泵發(fā)現(xiàn)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,再根據(jù)p2和pv的大小來進行判定。因此,在首先判定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,部門液體會發(fā)生相變,液體會蒸發(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,部門液體會發(fā)生相變,液體會蒸發(fā)為氣體,在液相中產(chǎn)氣憤泡,接下來下游壓力恢復,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)。壓力變化曲線如閃蒸和氣蝕工況閥門前后壓力變化示意圖所示。
在可能發(fā)生梗阻流的工況下的閥門計算,工藝必需提供pv,pc等流體的物性參數(shù),便于儀表設計職員進行Δpcr的計算,從而判定Δp和Δpcr的大小,確認是否發(fā)生梗阻流。若發(fā)生梗阻流,進而再比較p2和pv的大小,確認到底是發(fā)生閃蒸工況仍是氣蝕工況。
針對上述實例,由上述的判別步驟廣州水泵得知,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,但是對于控制閥來講,閃蒸會對閥門的閥芯產(chǎn)生嚴峻的沖洗破壞,其特點是受沖洗表面有平滑拋光的形狀。沖洗zui嚴峻的地方,一般是在流速zui大處,通常位于閥芯和閥座環(huán)的接觸線上或四周。因此,對于會發(fā)生閃蒸工況的閥門來講,由于閃蒸無法避免,所以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。選型時應留意以下幾個方面:
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:對易于汽化的液體,不宜選用高壓力恢復的球閥或蝶閥,可以選用低壓力恢復的單座閥。
2.進步材質硬度。通常來說,材料越硬,抗沖洗越久。
3.降低沖洗性流體的速度。設計公道的流路,降低下游流體的流速,從而降低沖洗速度。例如控制閥下游設置擴徑管等。
氣蝕工況:
氣蝕工況應該盡量避免。氣蝕時閥門內部發(fā)生了液變氣,氣再變液的過程,而當氣體變回液體時,因為氣泡破裂會開釋大量的能量,噪聲、振動和沖蝕也同時產(chǎn)生,該情況下閥門的壽命會大幅縮短。典型工況如鍋爐給水泵的旁路閥。
由上述分析可知,氣蝕是因為靜縮流處pvc小于pv,而閥后p2大于pv所導致的。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:采用多級降壓的方式,使控制閥的壓降分為幾級,而每級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,例如進步材質硬度,降低流速等,把氣蝕造成的影響降到zui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,增設限流孔板等。
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