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調節閥

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ZJHM型精氣動套筒調節閥的氣蝕現象概述及氣蝕現象

ZJHM型精型氣動套筒調節閥因為其穩定性好、維護簡單而廣泛應用,可設計成平衡式消除了閥瓣上的大部分靜態不平衡力,并有一定的阻尼作用,可以減小流體流動引發振動,能用于壓差相對較大的場合,可選擇多彈簧氣動簿膜機構或電動執行機構等。

ZJHM型精型氣動套筒調節閥作為自動控制調節系統中的執行部件,在現代工業生產中得到廣泛應用,其控制閥及通訊方式隨著計算機及總線新技術的應用而發生了根本性的轉變,大大提高了控制的準確度及可靠性。但在高溫高壓工況使用過程中,管道流體往往因設備結構設計、安裝或工藝參數設計不當等原因而產生氣蝕,對調節閥內件造成嚴重的損傷,同時引起整個系統的振動及噪聲,嚴重影響調節閥的使用壽命及控制系統的精確性,給工業生產帶來很大的隱患。

 

氣蝕是一種水力流動現象,氣蝕的直接原因是管道流體因阻力的突變產生了閃蒸及空化。在工藝系統中氣動調節閥屬節流部件,起變阻力元件的作用,其核心是一個可移動的閥瓣與不動的閥座之間形成的節流窗口,改變閥瓣位置就可改變調節閥的阻力特性,進而改變整個工藝系統的阻力特性。在高壓差(△p>2.5MPa)時,ZJHM型精型氣動套筒調節閥的調節過程就是阻力的突變過程,此過程極易產生氣蝕。為便于分析,將調節閥的節流過程模擬為節流孔調節式。

 

可以看出進口壓力為p1,流速為V1的流體流經節流孔時,流速突然急劇增加,根據流體能量守恒定律,流速增加靜壓力便驟然下降。當出口壓力p2達到或者低于該流體所在情況下的飽和蒸汽壓pv時,部分液體就汽化為氣體,形成氣液兩相共存的現象,此既為閃蒸的形成。如果產生閃蒸之后,p2不是保持在飽和蒸汽壓之下,在離開節流孔后隨著流道截面的增大流速相應減小,閥后壓力急驟上升。升高的壓力壓縮閃蒸產生的氣泡,氣泡由圓形變為橢圓形,隨后達到臨界尺寸的氣泡上游表面開始變平,然后突然爆裂。所有的能量集中在破裂點上,產生巨大的沖擊力,其強度可達幾千牛頓。此沖擊力沖撞在ZJHM型精型氣動套筒調節閥閥瓣、閥座和閥體上,使其表面產生塑性變形,形成一個個粗糙的蜂窩渣孔,這便是氣蝕形成的過程。氣蝕現象不僅僅存在于高壓差的調節閥內部,在工業生產的很多領域都存在此現。