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如何消除氣動(dòng)MAC電磁閥的“氣蝕”現(xiàn)象
MAC電磁閥氣蝕是一種水力流動(dòng)現(xiàn)象,氣蝕的直接原因是管道流體因阻力的突變產(chǎn)生了閃蒸及空化。在工藝系統(tǒng)中調(diào)節(jié)閥屬節(jié)流部件,起變阻力元件的作用,其核心是一個(gè)可移動(dòng)的閥瓣與不動(dòng)的閥座之間形成的節(jié)流窗口,改變閥瓣位置就可改變MAC電磁閥的阻力特性,進(jìn)而改變整個(gè)工藝系統(tǒng)的阻力特性。在高壓差(△p>2.5MPa)時(shí),MAC電磁閥的調(diào)節(jié)過(guò)程就是阻力的突變過(guò)程,此過(guò)程極易產(chǎn)生氣蝕。為便于分析,將調(diào)節(jié)閥的節(jié)流過(guò)程模擬為節(jié)流孔調(diào)節(jié)式。
MAC電磁閥可以看出進(jìn)口壓力為p1,流速為V1的流體流經(jīng)節(jié)流孔時(shí),流速突然急劇增加,根據(jù)流體能量守恒定律,流速增加靜壓力便驟然下降。當(dāng)出口壓力p2達(dá)到或者低于該流體所在情況下的飽和蒸汽壓pv時(shí),部分液體就汽化為氣體,形成氣液兩相共存的現(xiàn)象,此既為閃蒸的形成。如果產(chǎn)生閃蒸之后,p2不是保持在飽和蒸汽壓之下,MAC電磁閥在離開節(jié)流孔后隨著流道截面的增大流速相應(yīng)減小,閥后壓力急驟上升。升高的壓力壓縮閃蒸產(chǎn)生的氣泡,氣泡由圓形變?yōu)闄E圓形,隨后達(dá)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(diǎn)上,產(chǎn)生巨大的沖擊力,其強(qiáng)度可達(dá)幾千牛頓。此沖擊力沖撞在閥瓣、閥座和閥體上,使其表面產(chǎn)生塑性變形,形成一個(gè)個(gè)粗糙的蜂窩渣孔,這便是氣蝕形成的過(guò)程。氣蝕現(xiàn)象不僅僅存在于高壓差的調(diào)節(jié)閥內(nèi)部,在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域都存在此現(xiàn)象。
2.5MPa)時(shí),MAC電磁閥的調(diào)節(jié)過(guò)程就是阻力的突變過(guò)程,此過(guò)程極易產(chǎn)生氣蝕。為便于分析,將調(diào)節(jié)閥的節(jié)流過(guò)程模擬為節(jié)流孔調(diào)節(jié)式。
MAC電磁閥可以看出進(jìn)口壓力為p1,流速為V1的流體流經(jīng)節(jié)流孔時(shí),流速突然急劇增加,根據(jù)流體能量守恒定律,流速增加靜壓力便驟然下降。當(dāng)出口壓力p2達(dá)到或者低于該流體所在情況下的飽和蒸汽壓pv時(shí),部分液體就汽化為氣體,形成氣液兩相共存的現(xiàn)象,此既為閃蒸的形成。如果產(chǎn)生閃蒸之后,p2不是保持在飽和蒸汽壓之下,MAC電磁閥在離開節(jié)流孔后隨著流道截面的增大流速相應(yīng)減小,閥后壓力急驟上升。升高的壓力壓縮閃蒸產(chǎn)生的氣泡,氣泡由圓形變?yōu)闄E圓形,隨后達(dá)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(diǎn)上,產(chǎn)生巨大的沖擊力,其強(qiáng)度可達(dá)幾千牛頓。此沖擊力沖撞在閥瓣、閥座和閥體上,使其表面產(chǎn)生塑性變形,形成一個(gè)個(gè)粗糙的蜂窩渣孔,這便是氣蝕形成的過(guò)程。氣蝕現(xiàn)象不僅僅存在于高壓差的調(diào)節(jié)閥內(nèi)部,在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域都存在此現(xiàn)象。
MAC電磁閥防止氣蝕的措施
MAC電磁閥類型選擇
MAC電磁閥從分析可以看出,產(chǎn)生氣蝕是因?yàn)榘l(fā)生了空化,而發(fā)生空化的原因是節(jié)流引起了壓力的突變,因此應(yīng)避免空化的產(chǎn)生。而產(chǎn)生空化的臨界壓差即阻塞流形成的壓差△pT為
△pT=FL2(p1-pvc)
式中FL———壓力恢復(fù)系數(shù)
MAC電磁閥在工藝條件允許的情況下盡量選用△p<△pT的閥門,即選用壓力恢復(fù)系數(shù)小的MAC電磁閥等。如果工藝條件必須使△p>△pT,可以將兩個(gè)調(diào)節(jié)閥串聯(lián)起來(lái)使用,這樣每個(gè)調(diào)節(jié)閥的壓差△p都小于△pT,空化便不會(huì)產(chǎn)生。如果閥的壓差△p小于2.5MPa,一般不會(huì)產(chǎn)生氣蝕,即使有氣蝕的產(chǎn)生也不會(huì)對(duì)閥門造成嚴(yán)重的損壞?！鱬T,可以將兩個(gè)調(diào)節(jié)閥串聯(lián)起來(lái)使用,這樣每個(gè)調(diào)節(jié)閥的壓差△p都小于△pT,空化便不會(huì)產(chǎn)生。如果閥的壓差△p小于2.5MPa,一般不會(huì)產(chǎn)生氣蝕,即使有氣蝕的產(chǎn)生也不會(huì)對(duì)閥門造成嚴(yán)重的損壞。
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