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Samson调节阀出现闪蒸和气蚀的原因及危害

时间:2022-06-14      阅读:1648

通过调节阀的流体,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。
  1.调节阀出现闪蒸和气蚀的原因
  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。为维持流体稳定地流过阀门,在截面好小的缩流断面处,流速必须是好的。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。
  下面分3种情况来说明闪蒸和气蚀现象。
  (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)如果阀门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,高恢复阀门比较容易发生气蚀,因为它的下游压力更有可能升至液体饱和蒸汽压力之上。
  2.调节阀出现闪蒸和气蚀的危害
  出现闪蒸和气蚀现象,说明在流体中产生了高速气泡,并且气泡的产生和破裂均在极短的时间内完成,产生的冲击力极大,会对阀门和管道产生很大的破坏作用,主要表现在三个方面。
  (1)阀门损坏
  发生闪蒸时,气泡对阀门的阀芯会产生严重的冲刷破坏。其特点是受冲刷表面有平滑抛光的外形,冲刷最严重的地方一般是在流速最高处,通常位于阀芯和阀座环的接触线上或附近。
  发生气蚀时,饱和蒸汽气泡破裂释放出能量,会慢慢地撕裂材料,留下一个类似于煤渣的粗糙表面。气蚀造成的损坏可延伸至邻近的下游管道,如果在该处仍存在压力恢复和气泡破裂现象。
  (2)振动
  闪蒸和气蚀使阀门在垂直和水平方向产生剧烈的振动,加速了管道和阀门的机械磨损,同时振动造成紧固件松动,直接威胁生产安全。
  (3)噪音
  发生气蚀时,由于气泡爆裂会产生一种类似于砂石流过阀门的噪声,影响操作环境。
  气蚀和闪蒸是调节阀中常见的流体现象,但是通过优化的系统设计及合理的阀门选型,可以防止气蚀的发生,控制闪蒸的破坏。

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