薄膜调节阀(金锋流体控制科技有限公司)

关于膜调节阀原理中闪蒸和汽蚀产生的原因你了解多少？

在通过膜调节阀的流体中，经常发生闪蒸和气蚀。这些现象不仅会降低调节阀流量的Kv值，还会产生噪音、振动和对材料的损坏。因此，控制和减少调节阀闪蒸和汽蚀的影响是阀门选型设计中必须考虑的问题。今天我们先分析一下膜调节阀闪蒸和汽蚀的原因。

1.闪蒸和气蚀的简单判定

闪蒸和汽蚀与调节阀的阻流密切相关。为了更好地理解闪蒸和空化现象，我们首先需要知道什么是阻塞流。阻塞流动是指不可压缩或可压缩流体流经控制端口时可达到的极限或最大流动状态。无论何种流体，当入口压力PI固定时，随着出口压力P2的减小，流经调节阀的流量逐渐增大。当出口压力P2降低到某一临界压力Pc时，调节阀的流量不再增加，这种限制流量就是阻塞流量。

为了分析问题的方便，我们可以简单的认为阀门的最大允许计算压力降Pmux=P1-Pc，如果阀门上的压ch（P1-P2)大于Pmax，那么就会产生闪蒸或气蚀。

图1-薄膜调节阀

2.闪蒸和气蚀与调节阀缩流断面处的压力以及阀门两侧压差有关

调节阀实际上是一个节流缩径元件。随着液体通过缩径，流束会变细或收缩，流束的最小横断面出现在实际缩径的下游，该最小断面称为缩流断而，如图2所示。

图2-薄膜调节阀的缩流断面

为维持流体稳定地流过阀门，在截面最小的缩流断面处，流速必须是最大的。流速（或动能）的增加伴随着缩流断面处压力（或势能）的大大降低。再往下游，随着流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加；但下游压力P2不会完全恢复到与阀门上游P1相等的压力，阀门两侧的压差(P=P1-P2)表示阀门中消耗的能量。

薄膜调节阀分3种情况来说明闪蒸和气蚀现象：

（1）如果缩流断面处的压力降到液体的饱和蒸汽压力以下（由于该点处速度增加），气泡就会在流束中形成。随着缩流断面处的压力进一步降到液体的饱和蒸汽压力以下，气泡会大量地形成。在此阶段，闪蒸和气蚀之间没有差别，但是对阀门结构损坏的可能性肯定存在。

（2）如果调节阀出口的压力仍低于液体的饱和蒸汽压力，气泡将保持在阀门的下游，我们就说过程发生了“闪蒸”。

（3）如果下游压力恢复使得阀门出口压力高于液体的饱和蒸汽压力，气泡会破裂或向内爆炸，从而产生“气蚀”。

图3-薄膜调节阀（风膜式）

很明显，高恢复气动调节阀比较容易发生气蚀，因为它的下游压力更有可能升至液体饱和蒸汽压力之上。调节阀的闪蒸和气蚀原因就说到这，之后文章我们将会接着分析它们的危害。

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