管路限流孔板的设置及设计
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管道的前后压差较大时,往往采用增加节流孔板的方式,其原理是:流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,使得流体的压力降低,能量损耗,该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单,但必须选择得当,否则,液体容易产生汽蚀现象,影响管道的安全运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用,就是在管道的适当地方将孔径变小,当液体经过缩口,流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游,称为缩流断面。
在缩流断面处,流速是最大的,流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加,但下游压力不会完全恢复到上游的压力,这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下,流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成蒸汽与气体混合的小汽泡,压力越低,汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力,汽泡将在下游的管道继续产生,液汽两相混合存在,这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,汽泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在汽泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又分成小汽泡,再被高压水压缩、凝结,如此形成多次反复,并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音,此种现象称为空化(见图2)。
流道材料表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。
空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。
限流孔板节流工作原理在充满单相连续流体的管道中,安装一个节流元件(如孔板、喷嘴等)、当流体通过节流元件的节流孔时,流束形成局部收缩,流速加快,动能增加,静压降低,在节流元件的前后产生一个静压力差,即△P=P1-P2,若节流孔面积为F,流体的质量流量为qm,体积流量qv,密度为ρ,则根据流动连续性原理和伯努利方程可推导出压力差与流体流量之间的关系式:qm=qF(△Pρ)0.5式中α是流量系数。
由上述关系可知,如果节流孔面积和流体密度一定,则流量与压力差的平方根成正比,即只要测出压差值,即可算出流量值,节流装置就是根据这个原理测量流体流量的。
通过测量流体流经节流装置的前后压力降,可达到测量流量流量的目的,这种测量方法是以伯努利定律和流体流动连续定律为基础的。
限流孔板的基本原理和节流孔板(降压)的基本原理完全一样。
由于两者所起的作用和使用条件不同,所以在考虑方法和计算精度亦有差异。
首先限流孔板非计量仪表,要求精度不高,可忽略某些影响因素。
如温度对管径和开口直径的影响,雷诺数对流量系数的影响等。
限流孔板只起降压限流作用。
限流孔板上压力降是指永久压损。
限流孔板上的压力降比节流装置上的压力降大的多。
亦就是在相同的流量条件下,孔径比β的范围可扩展到0.05~0.75。
限流孔板设置在管道中用于限制流体的流量或降低流体的压力。
1一般用于如下几个方面:工艺物料需要降压且精度要求不高:工艺要求调节阀上的压力降较大,而调节阀上的允许最大压力降达不到这个要求时,可通过限流孔板降掉一部分压力,以减少调节阀上的压力降,也可减少调节阀的磨损;流体需要小流量且有谁知道如何把氯气中的水分降到10ppm以下连续通过的地方。
如泵的冲洗管道、热备用泵的旁通管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。
需要降压以减少噪声或磨损的地方,如放容系统。
保证安全操作,如当压力降较大的调节阀旁路采用球阀时,为防止旁路手动操作时泄压太快,可采用限流孔板。
限流孔板计算随着工业的发展,液体和气体的输送成为了生产过程中重要的环节之一。
然而,在液体和气体输送过程中,由于管道容量限制或者其他因素,往往需要对流体进行限流处理。
限流孔板作为一种常用的流量调节装置,被广泛应用于各个行业中。
本文将详细介绍限流孔板的计算方法及其应用。
限流孔板,是一种由金属材料制成的具有特定几何形状的孔板,通常安装在管道中,用于限制流体通过管道的流量。
限流孔板的工作原理是通过孔板上的孔洞,使流体产生压力差,从而达到限流的目的。
孔板上的孔洞通常是圆形、长方形或者其他几何形状,其大小和数量可以根据具体需求进行设计。
在进行限流孔板计算时,首先需要明确的是流体的性质和流量要求。
流体的性质包括密度、粘度等参数,这些参数对于计算孔板的压降和流量具有重要影响。
流量要求则包括期望的流量范围和精度要求,这些要求将决定孔板的尺寸和孔洞的大小。
在进行限流孔板计算时,通常需要考虑以下几个方面:1. 孔板的压降:限流孔板在流体通过时会产生一定的压降,这是由于孔洞的存在导致流体流速增加而产生的。
压降的大小与孔板的几何形状、孔洞的大小以及流体的性质有关。
通常,为了减小压降,孔洞的直径可以适当增大,但是这也会导致流量的不准确。
因此,在实际应用中需要权衡压降和流量精度的要求。
2. 流量的计算:根据限流孔板的几何形状和孔洞的大小,可以通过一系列的公式或者计算方法来估算孔板的流量。
这些公式和方法通常是基于实验数据得出的,并且需要考虑不同流体的性质。
在计算流量时,需要确定流体的压力、温度和粘度等参数,并结合孔板的几何形状和孔洞的大小进行计算。
3. 流量的调节:限流孔板通常需要进行流量的调节,以满足不同工况下的流量要求。
调节的方法包括调整孔板上的孔洞数量、直径或者其他几何参数。
此外,还可以通过安装多个孔板或者组合使用不同类型的孔板来实现流量的调节。
限流孔板作为一种常用的流量调节装置,广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业中。
限流孔板工艺流程
一、设计阶段
1.初步确定孔板规格
(1)确定孔板直径
(2)确定孔板厚度
2.绘制孔板设计图纸
3.确定孔板材质
4.完善孔板设计方案
二、加工准备
1.购买所需原材料
2.制定孔板加工工艺流程
3.准备加工设备和工具
4.检查加工设备状态
三、孔板加工
1.切割原材料至合适尺寸
2.进行孔板冲压加工
(1)设计冲压模具
(2)进行孔板冲孔
3.进行孔板折弯加工
4.进行孔板表面处理
四、质量检验
1.进行孔板尺寸检测
2.进行孔板孔径检验
3.进行孔板表面质量检查
4.进行孔板压力测试
五、包装出厂
1.进行孔板清洁处理
2.进行孔板包装
(1)选择合适包装材料(2)进行包装封装
3.标注孔板相关信息
4.孔板出厂入库记录。
降压限流孔板的设置要求管道的前后压差较大时,往往采用增加节流孔板的方式,其原理是:流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,使得流体的压力降低,能量损耗,该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单,但必须选择得当,否那么,液体容易产生汽蚀现象,影响管道的平安运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用,就是在管道的适当地方将孔径变小,当液体经过缩口,流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游,称为缩流断面。
在缩流断面处,流速是最大的,流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加,但下游压力不会完全恢复到上游的压力,这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下,流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成蒸汽与气体混合的小汽泡,压力越低,汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力,汽泡将在下游的管道继续产生,液汽两相混合存在,这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,汽泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在汽泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又分成小汽泡,再被高压水压缩、凝结,如此形成屡次反复,并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音,此种现象称为空化〔见图2〕。
流道材料外表在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、开展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷外表磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出标准规定的许可范围。
空化那么不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道外表极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟外表。
限流孔板的工作原理限流孔板是一种常用的流量控制装置,主要用于管道系统中,具有限制和调节介质流动的作用。
它的工作原理是利用孔板上的孔眼造成流动阻力,使流体流速降低,从而实现流量的限制和控制。
首先,限流孔板通常由一个平面上钻有一排或多排小孔的板状构件组成。
这些小孔的直径和数量是根据流体的流量和应用需求来确定的。
孔板的尺寸也是根据管道的直径和流速来选择的,以确保孔板的使用能够达到预期的效果。
在限流孔板安装在管道中后,当流体通过孔眼时,流体会产生倾斜、扩散和削弱三种状态的变化。
首先,孔板上的小孔会把流体的流向从垂直方向偏转为水平方向,使流体在通过孔板处的流动方向改变。
这种偏转对流体产生了阻力,导致了一部分动能的损失。
其次,孔板上的小孔还会使流体流动扩散,即流体流动的横截面积增大。
这种扩散也会增加流体的阻力,导致流速进一步降低。
扩散还会使流体分散,减少了流体流过孔板的冲击和涡流的产生。
最后,孔板上的小孔还能通过凸起和凹陷来削弱流体的动能。
在小孔的凸起面前,流体需要克服局部的涡流和旋转,从而减慢流速。
相反,在凹陷面后,流体则可以获得一定的动能转化,使流速有所恢复。
这种动能的损失和恢复也会导致流体流过孔板处的压力变化,从而实现流量的限制。
总结起来,限流孔板的工作原理可以概括为通过小孔的偏转、扩散和削弱来实现流体流速的降低和流量的限制。
这种限制和调节的效果主要通过小孔对流体流动的阻力产生,从而达到控制流体流量的目的。
需要注意的是,限流孔板的工作原理是基于正常流态下的流体流动,即流体的雷诺数(Reynolds number)处于一定范围内。
当流体的流速过高或过低时,限流孔板可能会失去效果,造成流量无法准确控制。
因此,在使用限流孔板进行流量控制时,需根据具体的工况和要求选择合适的孔板和参数,以确保系统的正常运行和流量的准确控制。
限流孔板节流工作原理在充满单相连续流体的管道中,安装一个节流元件(如孔板、喷嘴等)、当流体通过节流元件的节流孔时,流束形成局部收缩,流速加快,动能增加,静压降低,在节流元件的前后产生一个静压力差,即△P=P1-P2,若节流孔面积为F,流体的质量流量为qm,体积流量qv,密度为ρ,则根据流动连续性原理和伯努利方程可推导出压力差与流体流量之间的关系式:qm=qF(△Pρ)0.5式中α是流量系数。
由上述关系可知,如果节流孔面积和流体密度一定,则流量与压力差的平方根成正比,即只要测出压差值,即可算出流量值,节流装置就是根据这个原理测量流体流量的。
通过测量流体流经节流装置的前后压力降,可达到测量流量流量的目的,这种测量方法是以伯努利定律和流体流动连续定律为基础的。
限流孔板的基本原理和节流孔板(降压)的基本原理完全一样。
由于两者所起的作用和使用条件不同,所以在考虑方法和计算精度亦有差异。
首先限流孔板非计量仪表,要求精度不高,可忽略某些影响因素。
如温度对管径和开口直径的影响,雷诺数对流量系数的影响等。
限流孔板只起降压限流作用。
限流孔板上压力降是指永久压损。
限流孔板上的压力降比节流装置上的压力降大的多。
亦就是在相同的流量条件下,孔径比β的范围可扩展到0.05~0.75。
限流孔板设置在管道中用于限制流体的流量或降低流体的压力。
1一般用于如下几个方面:工艺物料需要降压且精度要求不高:工艺要求调节阀上的压力降较大,而调节阀上的允许最大压力降达不到这个要求时,可通过限流孔板降掉一部分压力,以减少调节阀上的压力降,也可减少调节阀的磨损;流体需要小流量且有谁知道如何把氯气中的水分降到10ppm以下连续通过的地方。
如泵的冲洗管道、热备用泵的旁通管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。
需要降压以减少噪声或磨损的地方,如放容系统。
保证安全操作,如当压力降较大的调节阀旁路采用球阀时,为防止旁路手动操作时泄压太快,可采用限流孔板。
限流孔板是一种在管路中具有限流和降压功能的设备。
它适用于需要限制流量或降低压力的场合,如化工厂、石油化工厂等。
限流孔板的标准主要体现在以下几个方面:
1. 设计标准:限流孔板的设计应符合相关行业标准和规范,如我国《管路设计规范》(GB 50236-98)等。
设计时需要考虑孔板的结构、材料、孔径等因素,以满足工程需求。
2. 制造标准:限流孔板的制造应遵循相关制造业标准,如《金属管件制造通用技术条件》(GB/T 12459-2005)等。
制造过程中要注意孔板的加工精度、表面质量等,确保产品质量。
3. 测量标准:限流孔板可作为流量测量元件,其测量精度应符合相关标准。
例如,我国《流量计》(JJG 198-2014)规定了各类流量计的准确度、测量范围等技术要求。
4. 安装标准:限流孔板的安装应遵循《工业管道安装规范》(GB 50235-98)等标准,确保安全、稳定、可靠地运行。
在安装过程中,要注意孔板与管道的对中、密封等环节。
5. 检验标准:限流孔板在投入使用前,需要进行检验,确保其性能满足设计要求。
检验标准包括《压力容器检验规程》(GB 150-2014)等。
6. 运行维护标准:限流孔板在运行过程中,应按照《工业管道运行维护规程》(GB/T 23238-2016)等标准进行维护,确保其长期稳定运行。
限流孔板安装要求限流孔板是工业生产中常用的流量测量装置,其作用是通过孔板内部的小孔限制流体流动,从而测量出流量。
而限流孔板的安装质量直接影响测量结果的准确性和稳定性,因此限流孔板的安装要求十分重要。
下面就对限流孔板的安装要求进行详细介绍。
1. 安装位置选择限流孔板应该安装在直管道的水平部位,且所有接口必须垂直安装。
此外,限流孔板的进口和出口应该保持一定的距离,且距离至少应该是管道的直径的10倍。
2. 安装方向安装方向是限流孔板安装时需要重点注意的问题,一般来说,限流孔板的方向应该与流体的流动方向呈90度角。
这是因为限流孔板能够在垂直于流体流向的方向上产生最大的差压,从而保证测量精度。
3. 安装位置测量在实际安装时,应该对限流孔板进口和出口的位置进行精确测量,确保其位置准确无误。
同时,还应该注意检查管道内部,确保管道内没有任何的积垢、凸起、缺陷等影响测量精度的因素。
4. 安装方式限流孔板的安装方式有两种,一种是法兰式安装,一种是夹持式安装。
其中,法兰式安装方式要求较为严格,需要确保法兰的压紧力均匀、紧密,以免产生泄漏、振动等异常情况。
5. 材质选择限流孔板的材质要根据流体的性质和工作环境来选择,常见的材质有不锈钢、碳钢、铜、铝等。
此外,还应该注意材质的耐腐蚀性、耐磨性、抗压强度等因素。
6. 接线安装接线安装也是限流孔板安装的一部分。
在接线时应该注意电线的接头的牢固性,保证电线的正负导线正确连接。
同时,还应该根据不同的测量需求,合理选择仪表连接方式和测量范围。
综上所述,限流孔板是工业生产中常用的流量测量装置,其正确的安装方式和位置选择是确保测量精度和稳定性的关键之一。
因此,在安装限流孔板时需要严格按照上述要求进行,以确保测量结果的准确性。
降压限流孔板的设置要求管道的前后压差较大时,往往采用增加节流孔板的方式,其原理是:流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,使得流体的压力降低,能量损耗,该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单,但必须选择得当,否则,液体容易产生汽蚀现象,影响管道的安全运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用,就是在管道的适当地方将孔径变小,当液体经过缩口,流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游,称为缩流断面。
在缩流断面处,流速是最大的,流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加,但下游压力不会完全恢复到上游的压力,这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下,流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成蒸汽与气体混合的小汽泡,压力越低,汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力,汽泡将在下游的管道继续产生,液汽两相混合存在,这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,汽泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在汽泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又分成小汽泡,再被高压水压缩、凝结,如此形成多次反复,并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音,此种现象称为空化(见图2)。
流道材料表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。
空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。
管路限流孔板的计算限流孔板作为节流元件,由于具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点,在满足工艺要求的前提下,使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力,将会大大地降低投资和操作维修费用。
特点1.可以限定流量。
2.可以降低压力。
3.可同时限流降压。
流体为气体时,如果只是为了限定流量,对下游的压力没有要求,单段限流孔板即可满足要求。
但如果在限定流量的同时还要限制孔板下游侧压力,单段限流孔板就满足不了这一要求,因为单段限流孔板不大可能在限定流量的同时还限制下游的压力,这时就应采用多段限流孔板来实现。
工作原理孔板可以作为节流元件用来限定流量和降低压力。
当孔板前后存在一定压差,流体流经孔板,对于一定的孔径,流经孔板的流量随着压差增大而增大。
但当压差超过某一数值(称为临界压差)时,流体通过孔板缩孔处的流速达到音速,这时,无论压差如何增加,流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加。
限流孔板就是根据这一原理来限定流体的流量和降低压力的。
规格DN10~1000目的:化工厂、石油化工厂装置管路的限流孔板设置在管道上,用于限制流体的流量或降低流体的压力。
使用范围:管路的限流孔板应用于以下几个方面:限流孔板为一同心锐孔板,用于限制流体的流量或降低流体的压力。
流体通过孔板就会产生压力降,通过孔板的流量则随压力降的增大而增大。
但当压力降超过一定数值,即超过临界压力降时,不论出口压力如何降低,流量将维持一定的数值而不再增加。
限流孔板就是根据这个原理用来限制流体的流量或降低流体的压力。
1.工艺物料需要降压且精度要求不高。
2.在管道中阀门上、下游需要有较大压降时,为减少流体对阀门的冲蚀,当经孔板节流不会产生气相时,可在阀门上游串联孔板。
3.流体需要小流量且连续流通的地方,如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。
4.需要降压以减少噪声或磨损的地方,如放空系统。
(《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570.15-1995)分类及选型要点 1. 分类限流孔板按孔板上开孔数分为单孔板和多孔板;按板数可分为单板和多板。
限流孔板是一种常见的流量控制装置,广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业中。
在实际生产中,为了保证生产过程的稳定性和安全性,需要对流体进行精确的测量和控制,而限流孔板就是一种非常有效的手段。
本文将介绍限流孔板标准20570。
一、限流孔板标准的概述限流孔板标准是指在限流孔板的设计、制造和使用过程中需要遵循的标准规范。
其中,限流孔板的设计应当考虑到流体的流量、密度、粘度、温度、压力等因素,以及孔板的材料、形状、尺寸等因素。
而在制造和使用过程中,则需要遵循相应的工艺要求和操作规范,以保证孔板的质量和性能。
二、限流孔板标准的适用范围限流孔板标准适用于以下情况:1. 流量控制场合,如水、气、蒸汽、油等流体的测量和调节。
2. 工业自动化系统中,作为流量传感器和控制元件。
3. 实验室中,作为流量标准器。
三、限流孔板的主要特点限流孔板具有以下主要特点:1. 测量精度高:限流孔板采用特殊的孔板结构,能够有效地测量流体的流量,并且精度高。
2. 安装简单:限流孔板的安装非常简单,只需要将孔板直接安装在管道中即可。
3. 维护方便:限流孔板的维护非常方便,只需要对孔板进行定期清洗和检查即可。
4. 适用范围广:限流孔板适用于多种流体,包括气体、液体等。
四、限流孔板标准的主要内容限流孔板标准主要包括以下内容:1. 孔板的材料、形状、尺寸、制造工艺等方面的要求。
2. 孔板的安装和使用方法,以及注意事项。
3. 孔板的检验和测试方法,包括静态测试和动态测试。
4. 孔板的精度和误差限制。
5. 孔板的标志和标识。
五、限流孔板标准的应用案例限流孔板标准已经得到广泛的应用,以下是一个典型案例:某石化公司在生产过程中需要对催化剂进行测量和控制,为此采用了限流孔板进行流量控制。
根据限流孔板标准20570,选择了合适的材料和尺寸进行制造,并严格按照标准要求进行安装和使用。
通过定期的维护和检查,保证了孔板的良好状态和精度,同时也保证了生产过程的稳定性和安全性。
降压限流孔板的设置要求管道的前后压差较大时,往往采用增加节流孔板的方式,其原理是:流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,使得流体的压力降低,能量损耗,该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单,但必须选择得当,否则,液体容易产生汽蚀现象,影响管道的安全运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用,就是在管道的适当地方将孔径变小,当液体经过缩口,流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游,称为缩流断面。
在缩流断面处,流速是最大的,流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加,但下游压力不会完全恢复到上游的压力,这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下,流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成蒸汽与气体混合的小汽泡,压力越低,汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力,汽泡将在下游的管道继续产生,液汽两相混合存在,这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,汽泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在汽泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又分成小汽泡,再被高压水压缩、凝结,如此形成多次反复,并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音,此种现象称为空化(见图2)。
流道材料表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。
空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。