調(diào)節(jié)閥的閃蒸和氣蝕

1、調(diào)節(jié)閥的閃蒸和氣蝕 調(diào)節(jié)閥作為過程控制系統(tǒng)中的終端部件，是最常用的一種執(zhí)行器。在調(diào)節(jié)閥內(nèi)流動的液體出現(xiàn)閃蒸和氣蝕兩種現(xiàn)象。它們的發(fā)生不但影響口徑的選擇和計算，而且將導致嚴重的噪聲、振動、材質(zhì)的破壞等。在這種情況下調(diào)節(jié)閥的使用壽命縮短，工作可靠性下降，進而引起工藝系統(tǒng)和裝置生產(chǎn)率的大幅下降。因此在應用調(diào)節(jié)閥時必須引起重視，做到正確選擇，合理使用。    1 閃蒸和氣蝕    正常情況下，作為液體狀態(tài)的介質(zhì)，流入、流經(jīng)、流出調(diào)節(jié)閥時均保持流液態(tài)，其壓力變化曲線如圖1中(1)所示。    閃蒸作為液體狀態(tài)的介質(zhì)

2、，流入調(diào)節(jié)閥時是液態(tài)，在流經(jīng)調(diào)節(jié)閥中的縮流處時流體的壓力低于氣化壓力Pvapor，液態(tài)介質(zhì)變成氣態(tài)介質(zhì)，并且它的壓力不會再回復到氣化壓力之上，流出調(diào)節(jié)閥時介質(zhì)一直保持氣態(tài)。其壓力曲線如圖1中的(2)所示。    閃蒸就象一種噴沙現(xiàn)象，它作用在閥體和管線的下游部分，給調(diào)節(jié)閥和管道的內(nèi)表面造成嚴重的沖蝕，同時也降低了調(diào)節(jié)閥的流通能力。    氣蝕作為液體狀態(tài)的介質(zhì)，流入調(diào)節(jié)閥時是液態(tài)，在流經(jīng)調(diào)節(jié)閥中的縮流處時流體的壓力低于氣化的壓力，液態(tài)介質(zhì)變成氣態(tài)介質(zhì)，隨后它的壓力又恢復到氣化壓力Pvapor之上，最后在流出調(diào)節(jié)閥前介質(zhì)又變成液態(tài)。其壓

3、力變化曲線如圖1中(3)所示。    可以根據(jù)一些現(xiàn)象來初步判斷氣蝕的存在。當氣蝕開始時它會發(fā)出一種嘶嘶聲，當氣蝕發(fā)展完全穩(wěn)定時，調(diào)節(jié)閥中會發(fā)出嘎嘎的聲音，就象有碎石在流過調(diào)節(jié)閥時發(fā)出的聲響。氣蝕對調(diào)節(jié)閥內(nèi)件的損害也是很大的，同時它也降低了調(diào)節(jié)閥的流通效能，就象閃蒸一樣。    因此，我們必須采取有效的措施來防止或者最大限度地減少閃蒸或氣蝕的發(fā)生。    盡量將調(diào)節(jié)閥安裝在系統(tǒng)的最低位置處，這樣可以相對提高調(diào)節(jié)閥入口P1和出口P2的壓力，如圖2所示。    在調(diào)節(jié)閥的上游或下

4、游要裝一個截止閥或者節(jié)流孔板來改變調(diào)節(jié)閥原有的安裝壓降特性，這種方法一般對于小流量情況比較有效，如圖3所示。    選用專門的反氣蝕內(nèi)件也可以有效地防止閃蒸或氣蝕，它可以改變流體在調(diào)節(jié)閥內(nèi)的流速變化，從而增加了內(nèi)部壓力。    盡量選用材質(zhì)硬性好的調(diào)節(jié)閥，因為在發(fā)生氣蝕時，這樣的調(diào)節(jié)閥有一定的抗沖蝕性和耐磨性，可以在一定的條件下讓氣蝕存在，并且不會損壞調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件。相反，對于軟性材質(zhì)的調(diào)節(jié)閥，由于它的抗沖蝕性和耐磨性較差，當發(fā)生氣蝕時，調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部構(gòu)件很快就會被磨損，因而無法在有氣蝕的情況下正常工作。    總之，目前還沒有什么工程材料能夠適應嚴重條件下的氣蝕情況，只能針對客觀情況來綜合分析，選擇一種相對比較合理的解決方法。