如何避免調(diào)節(jié)閥的閃蒸破壞？

調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)代化工廠的自動(dòng)控制中，調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用，這些工廠的生產(chǎn)取決于流動(dòng)著的介質(zhì)正確分配和控制。這些控制無(wú)論是能量的交換、壓力的降低或者是簡(jiǎn)單的容器加料，都需要某些 終控制元件去完成。
在化工生產(chǎn)工藝流程中的管路和設(shè)備中，有大量的流體流量調(diào)節(jié)閥對(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。它們有多種結(jié)構(gòu)形式，分別適用于不同場(chǎng)合。其主要作用即用于調(diào)節(jié)流量，以保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。它們有操作簡(jiǎn)單、方便，易于控制等特點(diǎn)，故受到廣泛的應(yīng)用。但也有消耗能量過(guò)大、閥門元件易損等缺陷，若設(shè)計(jì)使用不當(dāng)，會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)影響。本文主要討論的是對(duì)管路流量調(diào)節(jié)過(guò)大、輸送流體溫度過(guò)高，可能會(huì)產(chǎn)生的汽蝕和閃蒸現(xiàn)象以及其對(duì)調(diào)節(jié)閥的破壞及防止方法。
1.出現(xiàn)蝕和閃蒸的原因分析
1.1 流體在調(diào)節(jié)閥中的流動(dòng)過(guò)程
液體在調(diào)節(jié)閥的流道中的流動(dòng)過(guò)程是極其復(fù)雜的，根據(jù)連續(xù)性方程：
uAp=常數(shù)
式中u——截面平均流速，m/s；
A—— 流道截面積，m2；
p—流體介質(zhì)的密度，kg/m3。
對(duì)于不可壓縮的流體，p=常數(shù)，因此uA=常數(shù)，亦即流體的流速和通過(guò)該截面的截面積成反比。
同時(shí)，又根據(jù)伯努利方程式[1]：
式中z——位置標(biāo)高，m；
p——靜壓強(qiáng)，Pa；
g—— 重力加速度，kg?m/s2。
忽略管道進(jìn)出口流體的位置標(biāo)高差別，如果通過(guò)截面時(shí)的流速增大，則意味著斷面的壓力將下降，當(dāng)流體的壓力下降到該溫度下的飽和壓力Pv時(shí)，液體將出現(xiàn)汽化，同時(shí)發(fā)生汽蝕或閃蒸現(xiàn)象。
由于汽蝕現(xiàn)象和閃蒸現(xiàn)象對(duì)設(shè)備有較大的破壞力。我們以前僅對(duì)離心泵的汽蝕現(xiàn)象研究較多，而對(duì)管路中調(diào)節(jié)閥可能產(chǎn)生的汽蝕和閃蒸現(xiàn)象造成的破壞未引起足夠重視，因此研究防止液體在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生汽蝕和閃蒸的機(jī)理將顯得更加重要。