閥門常(cháng)見問題之"高(gāo)壓(yā)力降"
由於上遊和下遊壓(yā)力的差別,物流通過閥門(mén)流動,它叫做壓力降(△P)或壓差。如果管線尺(chǐ)寸在(zài)閥門上遊和(hé)閥(fá)門下遊兩者是(shì)相同的且速度是恒(héng)定的,閥門必須經過摩擦損失而降低流體壓力從而產生流動。閥門摩擦損失的一部(bù)分起因於流體和(hé)閥門壁的摩擦。但是此摩(mó)擦很(hěn)小,對於適當的流體(tǐ)不能產生(shēng)足夠的壓力降。使閥門產生明顯的壓力損失的更有效的方法是通過閥體內的節流。因為許多閥門設計成允許閥門一部分比管線更為狹窄,它能很容易地在流體層中提供(gòng)節流。因為守(shǒu)恒定律,當流體接(jiē)近閥門時,為了使全部流體通過閥門,它的速度要增加。反(fǎn)之,相應產生壓力下降。
**高(gāo)流速和**低壓力(lì)發生在(zài)**狹窄縮頸處(chù)的下遊,它(tā)叫做收(shōu)縮斷麵。圖二表示收縮斷麵不是在本身節流處,而是在節(jiē)流下遊的一段(duàn)距離,此距離隨著所(suǒ)涉及的壓力而變。在收(shōu)縮斷麵物(wù)流流速是**大的速度時,物流層的流動麵積則是其(qí)**小值。
在收縮斷(duàn)麵之後,物流變慢和壓力再次升高,但未達到(dào)原始上遊壓力值。上遊壓力與下遊壓(yā)力之間的差值是物流(liú)通過閥門時由摩擦(cā)損失造成(chéng)的,它叫做**壓力降。收縮斷麵的壓力和下遊壓力閥門的流(liú)率可通(tōng)過減少下遊壓力而(ér)增(zēng)加。對(duì)於液體操作,物流可被(bèi)下落到低(dī)於物流蒸汽壓的壓力降所限製,它將產生內向爆炸氣泡和氣體的(de)氣阱(分別叫做氣穴或閃蒸)。當液體物流已被(bèi)混有氣泡或氣阱的流體本身所飽合時,發生物流堵塞,且通過降低下流(liú)壓力也不能再增加。換言之,液體中氣體(tǐ)的形(xíng)成擠滿了收縮斷麵(miàn)而限(xiàn)製了能夠通過(guò)閥門的流量。對於(yú)氣體,當流速接近聲速,也可能發生(shēng)物流(liú)堵塞,且盡管下遊壓力已(yǐ)減少但閥門也不能增(zēng)加(jiā)流量
閥門高壓力(lì)降效應(yīng)
如上討論,閥(fá)門(mén)的下列功能取決於存在壓力降,它使物流(liú)自上遊容器流入下遊容器或通(tōng)向大氣(qì)。因為壓力降的產生是由於閥門通過摩擦(cā)損失而吸引能量,理想的壓力降使得全部物流通過(guò)閥體流動而無過高(gāo)的流速,吸收較少(shǎo)能量。但(dàn)是(shì),某些工藝(yì)係統,由於係統的要求,在通過閥門時可能產生大的壓力降。
高的壓力降通過閥門時產生許多問題,例如氣穴、閃蒸、堵(dǔ)塞物流(liú)、高噪聲水平和振動。這些問題引(yǐn)起許多直接影響:對閥(fá)體和閥芯的磨損和氣(qì)穴的損傷,閥門本身的失靈或性能變差,附屬儀表的校準漂移,管(guǎn)線(xiàn)疲(pí)勞或鄰近工人的聽力損(sǔn)害。在這種情況下,高壓力降下操作的閥門要求使(shǐ)用較貴的閥芯、更為頻繁的維護、大量備件庫(kù)存和管線支架。這些措施增加了維(wéi)護和(hé)工程造(zào)價。
雖然用戶注意到高壓力降的影響,但存在高壓(yā)力降的**大威脅是降低了工藝係統(tǒng)的效率。因為高(gāo)壓力降吸(xī)收大量能量,使能量自係統中損失。在(zài)大多數工藝係(xì)統中,加入(rù)到係統的能量是由鍋爐或泵的壓力所產生的。量的兩(liǎng)種方法,多能量被係統吸收時,包括高壓力降閥(fá)門(mén)的能量損失(shī),則必(bì)須使用較大的鍋(guō)爐或泵。所以,如果係統設計(jì)中僅有少數高壓力降閥門,則係統更為有效,並能(néng)使用較小的(de)鍋爐和泵。


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