閥門(mén)常見問題之"高(gāo)壓力降"

      由于上(shàng)遊和(hé)下遊壓力的差别，物流通(tōng)過閥門(mén)流動，它叫做(zuò)壓力降（△P）或壓差。如果管線尺寸在閥門(mén)上(shàng)遊和(hé)閥門(mén)下遊兩者是相同的且速度是恒定的，閥門(mén)必須經過摩擦損失而降低(dī)流體(tǐ)壓力從而産生(shēng)流動。閥門(mén)摩擦損失的一部分起因于流體(tǐ)和(hé)閥門(mén)壁的摩擦。但(dàn)是此摩擦很(hěn)小(xiǎo)，對于适當的流體(tǐ)不能産生(shēng)足夠的壓力降。使閥門(mén)産生(shēng)明(míng)顯的壓力損失的更有(yǒu)效的方法是通(tōng)過閥體(tǐ)內(nèi)的節流。因為(wèi)許多(duō)閥門(mén)設計(jì)成允許閥門(mén)一部分比管線更為(wèi)狹窄，它能很(hěn)容易地在流體(tǐ)層中提供節流。因為(wèi)守恒定律，當流體(tǐ)接近閥門(mén)時(shí)，為(wèi)了使全部流體(tǐ)通(tōng)過閥門(mén)，它的速度要增加。反之，相應産生(shēng)壓力下降。
      **流速和(hé)**壓力發生(shēng)在最狹窄縮頸處的下遊，它叫做(zuò)收縮斷面。圖二表示收縮斷面不是在本身節流處，而是在節流下遊的一段距離，此距離随着所涉及的壓力而變。在收縮斷面物流流速是最大(dà)的速度時(shí)，物流層的流動面積則是其最小(xiǎo)值。
      在收縮斷面之後，物流變慢和(hé)壓力再次升高(gāo)，但(dàn)未達到原始上(shàng)遊壓力值。上(shàng)遊壓力與下遊壓力之間(jiān)的差值是物流通(tōng)過閥門(mén)時(shí)由摩擦損失造成的，它叫做(zuò)**壓力降。收縮斷面的壓力和(hé)下遊壓力閥門(mén)的流率可(kě)通(tōng)過減少(shǎo)下遊壓力而增加。對于液體(tǐ)操作(zuò)，物流可(kě)被下落到低(dī)于物流蒸汽壓的壓力降所限制(zhì)，它将産生(shēng)內(nèi)向爆炸氣泡和(hé)氣體(tǐ)的氣阱（分别叫做(zuò)氣穴或閃蒸）。當液體(tǐ)物流已被混有(yǒu)氣泡或氣阱的流體(tǐ)本身所飽合時(shí)，發生(shēng)物流堵塞，且通(tōng)過降低(dī)下流壓力也不能再增加。換言之，液體(tǐ)中氣體(tǐ)的形成擠滿了收縮斷面而限制(zhì)了能夠通(tōng)過閥門(mén)的流量。對于氣體(tǐ)，當流速接近聲速，也可(kě)能發生(shēng)物流堵塞，且盡管下遊壓力已減少(shǎo)但(dàn)閥門(mén)也不能增加流量
閥門(mén)高(gāo)壓力降效應
      如上(shàng)討(tǎo)論，閥門(mén)的下列功能取決于存在壓力降，它使物流自上(shàng)遊容器(qì)流入下遊容器(qì)或通(tōng)向大(dà)氣。因為(wèi)壓力降的産生(shēng)是由于閥門(mén)通(tōng)過摩擦損失而吸引能量，理(lǐ)想的壓力降使得(de)全部物流通(tōng)過閥體(tǐ)流動而無過高(gāo)的流速，吸收較少(shǎo)能量。但(dàn)是，某些(xiē)工藝系統，由于系統的要求，在通(tōng)過閥門(mén)時(shí)可(kě)能産生(shēng)大(dà)的壓力降。
      高(gāo)的壓力降通(tōng)過閥門(mén)時(shí)産生(shēng)許多(duō)問題，例如氣穴、閃蒸、堵塞物流、高(gāo)噪聲水(shuǐ)平和(hé)振動。這些(xiē)問題引起許多(duō)直接影(yǐng)響：對閥體(tǐ)和(hé)閥芯的磨損和(hé)氣穴的損傷，閥門(mén)本身的失靈或性能變差，附屬儀表的校(xiào)準漂移，管線疲勞或鄰近工人(rén)的聽(tīng)力損害。在這種情況下，高(gāo)壓力降下操作(zuò)的閥門(mén)要求使用較貴的閥芯、更為(wèi)頻繁的維護、大(dà)量備件庫存和(hé)管線支架。這些(xiē)措施增加了維護和(hé)工程造價。
      雖然用戶注意到高(gāo)壓力降的影(yǐng)響，但(dàn)存在高(gāo)壓力降的最大(dà)威脅是降低(dī)了工藝系統的效率。因為(wèi)高(gāo)壓力降吸收大(dà)量能量，使能量自系統中損失。在大(dà)多(duō)數(shù)工藝系統中，加入到系統的能量是由鍋爐或泵的壓力所産生(shēng)的。量的兩種方法，多(duō)能量被系統吸收時(shí)，包括高(gāo)壓力降閥門(mén)的能量損失，則必須使用較大(dà)的鍋爐或泵。所以，如果系統設計(jì)中僅有(yǒu)少(shǎo)數(shù)高(gāo)壓力降閥門(mén)，則系統更為(wèi)有(yǒu)效，并能使用較小(xiǎo)的鍋爐和(hé)泵。