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調節閥閃蒸與氣蝕產生的原因與預防

閃蒸是不可壓縮流體通過調節閥節流后，從縮流斷面直至閥出口的靜壓降低到等于或者低于該流體在閥入口溫度下的飽和蒸汽壓時，部分液體汽化使閥后形成氣液兩相的現象，閃蒸的發生使液體的流量不再隨著壓降的增加而增加，出現阻塞流，閃蒸還造成氣液兩相流，氣體和液體同時流過閥芯和下游管道，造成沖刷，其特點是閥芯呈現平滑拋光的外形。
空化是流體通過調節閥時，從縮流斷面的靜壓降低到等于或低于該流體在閥門入口溫度下的飽和蒸汽壓力，部分液體汽化形成氣泡，繼而靜壓又恢復到該飽和蒸氣壓力，氣泡破裂回復為液相的現象，這種氣泡產生和破裂的全過程稱為空化。氣蝕是空化作用對材料的侵蝕。空化或氣蝕的發生對調節閥閥芯產生很大的沖刷破壞。與閃蒸沖刷不同，氣蝕沖刷使閥芯和下游管道都呈現出類似煤渣的粗糙表面。
為了避免閃蒸的發生，采用的措施主要有：
?? 一、提高材質硬度。選用硬質合金作為閥芯，或者采用在可能發生閃蒸的部位焊接硬質材料，提高材質硬度，減少沖刷。
?? 二、降低流體流速。設計合理流路，降低下游流體流速，從而降低沖刷速度，例如，在調節閥下游設置擴徑管，降低流速。
??? 三、選用合適的調節閥類型和流向。不同的調節閥和流向，其壓力恢復系數不一樣，選用壓力系數大的調節閥和流向，可防止發生阻塞流。例如，對容易汽化的液體，不宜選用高壓力恢復的球閥或者蝶閥，可選用低壓力恢復的單座調節閥。
??? 針對氣蝕的發生而采用的措施主要有：
一、控制壓降，使氣蝕不發生。例如采用多級降壓調節閥，使調節閥的壓降分為幾級，每級的壓降都保證不使縮流處壓力低于液體的飽和蒸汽壓力，從而消除氣泡的產生，使氣蝕不發生。
二、減少氣蝕影響。采用與防止閃蒸的發生類似的方法，例如提高材料硬度，降低流速，使氣蝕發生的影響減小。
三、合理分配管路壓力，提高下游壓力。從設計工藝看，提高調節閥下游壓力，使縮流處也相應提高，從而防止氣蝕發生。例如，將調節閥安裝在下游有較高靜壓的位置，增設限流孔板等等。