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节流孔板的作用是什么?

节流孔板的作用是什么?

  • 分类:行业新闻
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  • 发布时间:2022-07-04
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【概要描述】当管道前后压差较大时,常采用节流孔板,其原理是:当流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,流体的压力降低,能量损失。这种现象在热力学上称为节流现象。这种方法比使用调节阀简单,但应得当,否则液体容易产生气蚀,影响管道的安全运行。

节流孔板的作用是什么?

【概要描述】当管道前后压差较大时,常采用节流孔板,其原理是:当流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,流体的压力降低,能量损失。这种现象在热力学上称为节流现象。这种方法比使用调节阀简单,但应得当,否则液体容易产生气蚀,影响管道的安全运行。

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 当管道前后压差较大时,常采用节流孔板,其原理是:当流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,流体的压力降低,能量损失。这种现象在热力学上称为节流现象。这种方法比使用调节阀简单,但应得当,否则液体容易产生气蚀,影响管道的安全运行。


节流孔板的作用是在管道适当的地方缩小孔径,当液体通过缩颈时,流束会变细或收缩。光束的横截面出现在实际缩颈的下游,称为缩颈横截面。在收缩流段,流速大,流速的增加伴随着收缩流段压力的大幅降低。当流动扩展到更大的区域时,速度降低,压力升高,但下游压力不会完全恢复到上游压力,这是内部湍流和能量消耗更大的结果。如果在相应的液体温度下,会聚段的压力pvc下降到饱和蒸汽压力pv以下,溶解在水中的蒸汽和气体将从蒸汽流中逸出,形成与蒸汽和气体混合的小气泡。压力越低,气泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压,则下游管道中会继续产生气泡,存在汽液两相混合物,称为闪蒸。如果下游压力高于液体的饱和蒸汽压,气泡会在高压作用下迅速凝结破裂。在气泡破裂的瞬间,会产生局部空洞,高压水以较高的速度流向这些原始气泡所占据的空间,形成冲击力。由于气泡中的气体和蒸汽不能在瞬间完全溶解凝结,在冲击力的作用下被分割成小气泡,然后被高压水压缩凝结。如此反复多次,产生一种类似于我们所能想象的砂石流过管道的噪音,这种现象称为气穴现象。在水锤压力的作用下,流动物质表面疲劳并严重损坏。我们把气泡形成、发展和破裂的全过程,造成物质的破坏,称为空化现象。


闪蒸和空化:闪蒸和空化的主要区别在于气泡是否破裂。对于有闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质的比容和流量加倍,冲蚀面磨损严重,表现为冲蚀面具有光滑打磨的外观。闪蒸也会产生噪声和振动,但其声级值一般在80 dB以下,没有超过规范规定的允许范围。否则,气蚀会因气泡破裂和高速冲击而产生严重的噪声,管道会产生较大的振动。在较小面积的流道表面上,冲击力形成的压力可达数百甚至千兆帕,冲击频率可达每秒数万次,可能在短时间内对冲刷面造成严重破坏,其表现就是冲刷面会产生类似煤渣的粗糙表面。此外,活性气体,如从液体中逸出的氧气,当被气泡冷凝时会放出热量,也可以化学腐蚀金属。


无论是闪蒸还是气蚀,都会对管道造成不同程度的破坏,对安全运行不利。因此,在选择节流孔板时,应避免这两种情况的发生。由于孔板下游的压力往往高于液体的饱和蒸汽压,选择孔板重要的是防止气蚀。在实际工程应用中,减压系统采用多级节流孔板是可行的。为了防止管道内的气蚀,在选择节流孔板时,须根据管道的实际情况计算节流孔板的数量和直径。


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