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節流孔板的作用是什么?
- 分類:行業新聞
- 作者:
- 來源:
- 發布時間:2022-07-04
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【概要描述】當管道前后壓差較大時,常采用節流孔板,其原理是:當流體在管道中流動時,由于孔板的局部阻力,流體的壓力降低,能量損失。這種現象在熱力學上稱為節流現象。這種方法比使用調節閥簡單,但應得當,否則液體容易產生氣蝕,影響管道的安全運行。
節流孔板的作用是什么?
【概要描述】當管道前后壓差較大時,常采用節流孔板,其原理是:當流體在管道中流動時,由于孔板的局部阻力,流體的壓力降低,能量損失。這種現象在熱力學上稱為節流現象。這種方法比使用調節閥簡單,但應得當,否則液體容易產生氣蝕,影響管道的安全運行。
- 分類:行業新聞
- 作者:
- 來源:
- 發布時間:2022-07-04
當管道前后壓差較大時,常采用節流孔板,其原理是:當流體在管道中流動時,由于孔板的局部阻力,流體的壓力降低,能量損失。這種現象在熱力學上稱為節流現象。這種方法比使用調節閥簡單,但應得當,否則液體容易產生氣蝕,影響管道的安全運行。
節流孔板的作用是在管道適當的地方縮小孔徑,當液體通過縮頸時,流束會變細或收縮。光束的橫截面出現在實際縮頸的下游,稱為縮頸橫截面。在收縮流段,流速大,流速的增加伴隨著收縮流段壓力的大幅降低。當流動擴展到更大的區域時,速度降低,壓力升高,但下游壓力不會完全恢復到上游壓力,這是內部湍流和能量消耗更大的結果。如果在相應的液體溫度下,會聚段的壓力pvc下降到飽和蒸汽壓力pv以下,溶解在水中的蒸汽和氣體將從蒸汽流中逸出,形成與蒸汽和氣體混合的小氣泡。壓力越低,氣泡越多。如果孔板下游的壓力p2仍低于液體的飽和蒸汽壓,則下游管道中會繼續產生氣泡,存在汽液兩相混合物,稱為閃蒸。如果下游壓力高于液體的飽和蒸汽壓,氣泡會在高壓作用下迅速凝結破裂。在氣泡破裂的瞬間,會產生局部空洞,高壓水以較高的速度流向這些原始氣泡所占據的空間,形成沖擊力。由于氣泡中的氣體和蒸汽不能在瞬間完全溶解凝結,在沖擊力的作用下被分割成小氣泡,然后被高壓水壓縮凝結。如此反復多次,產生一種類似于我們所能想象的砂石流過管道的噪音,這種現象稱為氣穴現象。在水錘壓力的作用下,流動物質表面疲勞并嚴重損壞。我們把氣泡形成、發展和破裂的全過程,造成物質的破壞,稱為空化現象。
閃蒸和空化:閃蒸和空化的主要區別在于氣泡是否破裂。對于有閃蒸現象的系統管道,由于介質為汽水兩相流,介質的比容和流量加倍,沖蝕面磨損嚴重,表現為沖蝕面具有光滑打磨的外觀。閃蒸也會產生噪聲和振動,但其聲級值一般在80 dB以下,沒有超過規范規定的允許范圍。否則,氣蝕會因氣泡破裂和高速沖擊而產生嚴重的噪聲,管道會產生較大的振動。在較小面積的流道表面上,沖擊力形成的壓力可達數百甚至千兆帕,沖擊頻率可達每秒數萬次,可能在短時間內對沖刷面造成嚴重破壞,其表現就是沖刷面會產生類似煤渣的粗糙表面。此外,活性氣體,如從液體中逸出的氧氣,當被氣泡冷凝時會放出熱量,也可以化學腐蝕金屬。
無論是閃蒸還是氣蝕,都會對管道造成不同程度的破壞,對安全運行不利。因此,在選擇節流孔板時,應避免這兩種情況的發生。由于孔板下游的壓力往往高于液體的飽和蒸汽壓,選擇孔板重要的是防止氣蝕。在實際工程應用中,減壓系統采用多級節流孔板是可行的。為了防止管道內的氣蝕,在選擇節流孔板時,須根據管道的實際情況計算節流孔板的數量和直徑。