薄膜調(diào)節(jié)閥原理中閃蒸和氣蝕的原因你知道多少？
在通過薄膜調(diào)節(jié)閥的流體，常常會(huì)產(chǎn)生閃蒸和氣蝕現(xiàn)象。這些現(xiàn)象既能引起調(diào)節(jié)閥流通能力Kv值減小，又能產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)及對(duì)材料的損壞。因此控制和降低調(diào)節(jié)閥閃蒸、氣蝕的影響是閥門選型設(shè)計(jì)中必須要考慮的問題。今天我們就先分析分析薄膜調(diào)節(jié)閥閃蒸和氣蝕的原因吧。
1.閃蒸和氣蝕的簡單判定
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控制問時(shí)，所能達(dá)到的極限或最大流量狀態(tài)。無論何種流體，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。
為了分析問題的方便，我們可以簡單的認(rèn)為閥門的最大允許計(jì)算壓力降Pmux=P1-Pc，如果閥門上的壓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。隨著液體通過縮徑，流束會(huì)變細(xì)或收縮，流束的最小橫斷面出現(xiàn)在實(shí)際縮徑的下游，該最小斷面稱為縮流斷而，如圖2所示。
為維持流體穩(wěn)定地流過閥門，在截面最小的縮流斷面處，流速必須是最大的。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)完全恢復(fù)到與閥門上游P1相等的壓力，閥門兩側(cè)的壓差(P=P1-P2)表示閥門中消耗的能量。
薄膜調(diào)節(jié)閥分3種情況來說明閃蒸和氣蝕現(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，閃蒸和氣蝕之間沒有差別，但是對(duì)閥門結(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，氣泡將保持在閥門的下游，我們就說過程發(fā)生了“閃蒸”。
（3）如果下游壓力恢復(fù)使得閥門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”。
很明顯，高恢復(fù)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥比較容易發(fā)生氣蝕，因?yàn)樗南掠螇毫Ω锌赡苌烈后w飽和蒸汽壓力之上。調(diào)節(jié)閥的閃蒸和氣蝕原因就說到這，之后文章我們將會(huì)接著分析它們的危害。
1.閃蒸和氣蝕的簡單判定
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控制問時(shí)，所能達(dá)到的極限或最大流量狀態(tài)。無論何種流體，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。
為了分析問題的方便，我們可以簡單的認(rèn)為閥門的最大允許計(jì)算壓力降Pmux=P1-Pc，如果閥門上的壓ch（P1-P2)大于Pmax，那么就會(huì)產(chǎn)生閃蒸或氣蝕。
圖1-薄膜調(diào)節(jié)閥
2.閃蒸和氣蝕與調(diào)節(jié)閥縮流斷面處的壓力以及閥門兩側(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。隨著液體通過縮徑，流束會(huì)變細(xì)或收縮，流束的最小橫斷面出現(xiàn)在實(shí)際縮徑的下游，該最小斷面稱為縮流斷而，如圖2所示。
圖2-薄膜調(diào)節(jié)閥的縮流斷面
為維持流體穩(wěn)定地流過閥門，在截面最小的縮流斷面處，流速必須是最大的。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)完全恢復(fù)到與閥門上游P1相等的壓力，閥門兩側(cè)的壓差(P=P1-P2)表示閥門中消耗的能量。
薄膜調(diào)節(jié)閥分3種情況來說明閃蒸和氣蝕現(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，閃蒸和氣蝕之間沒有差別，但是對(duì)閥門結(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，氣泡將保持在閥門的下游，我們就說過程發(fā)生了“閃蒸”。
（3）如果下游壓力恢復(fù)使得閥門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”。
圖3-薄膜調(diào)節(jié)閥（風(fēng)膜式）
很明顯，高恢復(fù)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥比較容易發(fā)生氣蝕，因?yàn)樗南掠螇毫Ω锌赡苌烈后w飽和蒸汽壓力之上。調(diào)節(jié)閥的閃蒸和氣蝕原因就說到這，之后文章我們將會(huì)接著分析它們的危害。
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