減壓閥壓力恢復系數(shù)FL
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之前介紹減壓閥入口壓力小于設(shè)定值,現(xiàn)在介紹減壓閥壓力恢復系數(shù)FL壓力恢復和壓力恢復系數(shù)
在建立流量系數(shù)的計算公式時,都是把流體假想為理想流體,根據(jù)理想的簡單條件來推導公式,沒有考慮到控制閥結(jié)構(gòu)對流動的影響,也就是說,只把控制閥模擬為簡單的結(jié)構(gòu)形式。只考慮到控制閥前、后的壓差,認為壓差直接從p。降為p。而實際上,當流體流過控制閥時,其壓力變化情況如圖3 l,圖3 2所示。根據(jù)流體的能量守恒定律可知,在閥芯、閥座處于節(jié)流作用而在附近的下游處產(chǎn)生一個縮流(圖3 1),其流體流速大,但靜壓小。在遠離縮流處,隨著閥內(nèi)流通面積的增大,流體的流速減小,由于相應摩擦,部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能,大部分靜壓被恢復,形成了控制閥壓差△p,也就是蛻,流體存節(jié)流處的壓力急劇下降,并在節(jié)流通道的下游逐漸恢復,但已經(jīng)不能恢復到p,值。當流體為氣體時,由于它具有可壓縮性.當控制閥的壓差達到某一臨界位時,通過控制閥的流量將達到極限。這時,即使進一步增加壓差.流量也不會再增加:當流體為液體時,一旦壓差增加到足以引起液體氣化.即產(chǎn)生閃蒸和空化作用時,也會出現(xiàn)這種極限的流量,這種極限流量稱為阻塞流。由圖3-1可知,阻塞生于縮流處及其下游。產(chǎn)生阻塞流時的壓差為△戶,。為了說明這一特性,可以用壓力恢復系數(shù)FL來描述,
由P1在原公式的推導中,認為調(diào)節(jié)閥節(jié)流處由P1直接下降到P2,見圖2-3中虛線所示。但實際上,調(diào)節(jié)閥壓力變化曲線如圖2-3中實線所示,存在差壓力恢復的情況。不同結(jié)構(gòu)的閥,壓力恢復的情況不同。阻力越小的閥,恢復越厲害,越偏離原推導公式的壓力曲線,原公式計算的結(jié)果與實際誤差越大。因此,引入一個表示閥壓力恢復程度的系數(shù)FL來對原公式進行修正。FL稱為壓力恢復系數(shù)(Pressure reecvery factor),其表達式為:式中, 、 表示產(chǎn)生閃蒸時的縮流處壓差和閥前后壓差。圖2-3 閥內(nèi)的壓力恢復
上海申弘閥門有限公司主營閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥關(guān)鍵是FL的試驗問題。用透明閥體試驗,將會發(fā)現(xiàn)當節(jié)流處產(chǎn)生閃蒸,即在節(jié)流處產(chǎn)生氣泡群時,Q就基本上不隨著△P的增加而增加。這個試驗說明:產(chǎn)生閃蒸的臨界壓差就是產(chǎn)生阻塞流的臨界壓差,故FL又稱臨界流量系數(shù)(Critical flow factor),因此FL既可表示不同閥結(jié)構(gòu)造成的壓力恢復,以修正不同閥結(jié)構(gòu)造成的流量系數(shù)計算誤差,又可用于對正常流動,阻塞流動的差別,即FL定義公式(9)中的壓差△Pc就是該試驗閥產(chǎn)生阻塞流動的臨界壓差。這樣,當△P<△Pc時為正常流動,當△P≥△Pc時為阻塞流動。從(9)公式中我們即可解出液體介質(zhì)的△Pc為
式中:△聲一=p.- P2,表示此時產(chǎn)生阻塞流;
戶i 控制閥前壓力;
覷 控制閥后壓力;
p。。一產(chǎn)生阻塞流時縮流斷面的壓力
F c - -壓力恢復系數(shù)。
F-值是控制閥閥體內(nèi)部幾何形狀的函數(shù)
圖3-2單座閥與球閥的壓力恢復比較它表示控制閥內(nèi)流體流經(jīng)縮流處之后動能變?yōu)殪o壓的恢復能力。一般.F =O.5-0.98.當F,-1時·戶,-p:=p·Pv。,可以想象為聲,直接下降為p:.與原來的推導假設(shè)一樣。F_越小,△p比p,- p小得越多,即壓力恢復越大,
各種控制閥因結(jié)構(gòu)不同,其壓力恢復能力和壓力恢復系數(shù)也不相同。有的控制閥流路好,流動阻力?。哂懈邏毫謴湍芰?,這類控制閥稱為高壓為恢復閥。例如球閥、碟閥、文丘里旋塞閥。有的控制閥流路復雜,流阻大,摩擦損失大,壓力恢復能力差,則稱為低壓力恢復閥,如單座閥、雙座閥、軸流式套筒閥、迷宮式套筒閥等。在圖3-2中可以看出,球閥的壓力損失△pn小于單座閥的壓力損失△p。。F,。值的大小取決于控制閥的結(jié)構(gòu)形狀,通過試驗可以測定各典型控制閥的F.,位。計算時可參照表3 2選用:與本產(chǎn)品相關(guān)論文:水輪機減壓閥