首先我們要明確“為什么要了解閃蒸與氣蝕?”
了解氣蝕與閃蒸發(fā)生的條件及破壞力,技術(shù)人員可以合理設(shè)計與選型,盡量減少氣蝕對閥門的損壞。比如:疏水閥閥頭部位閥體穿孔,為了避免氣蝕與閃蒸給疏水閥造成的損害,我們的疏水閥在設(shè)計方面:排水口設(shè)計有擾流器,減少閃蒸對閥頭閥座的沖擊,另外在安裝設(shè)計時可加大疏水閥前面的管道的尺寸,降低冷凝水的流速。這樣就可以很好的提高疏水閥的使用壽命。
那么什么是閃蒸與氣蝕現(xiàn)象呢?
閃蒸就是高壓的飽和水進(jìn)入比較低壓的容器中后由于壓力的突然降低使這些飽和水變成一部分的容器壓力下的飽和水蒸氣和飽和水。
形成原因:當(dāng)水在大氣壓力下被加熱時,100℃是該壓力下液體水所能允許的最高溫度。再加熱也不能提高水的溫度,而只能將水轉(zhuǎn)化成蒸汽。水在升溫至沸點前的過程中吸收的熱叫“顯熱”,或者叫飽和水顯熱。在同樣大氣壓力下將飽和水轉(zhuǎn)化成蒸汽所需要的熱叫“潛熱”。然而,如果在一定壓力下加熱水,那么水的沸點就要比100℃高,所以就要求有更多的顯熱。壓力越高,水的沸點就高,熱含量亦越高。壓力降低,部分顯熱釋放出來,這部分超量熱就會以潛熱的形式被吸收,引起部分水被“閃蒸”成蒸汽。
實際情況:閃蒸在管道系統(tǒng)中出現(xiàn),高速度的飽和氣泡沖擊閥體表面,并腐蝕閥體表面,很容易造成閥門損壞。另一方面閃蒸也可以作為能源,被利用在熱力發(fā)電廠中鍋爐排水的回收和地?zé)岚l(fā)電中。
氣蝕現(xiàn)象:又稱穴蝕。流體在高速流動和壓力變化條件下,與流體接觸的金屬表面上發(fā)生洞穴狀腐蝕破壞的現(xiàn)象。常發(fā)生在如離心泵葉片葉端的高速減壓區(qū)。
氣蝕的特征:是先在金屬表面形成許多細(xì)小的麻點,然后逐漸擴(kuò)大成洞穴。
氣蝕的形成原因:是由于沖擊應(yīng)力造成的表面疲勞破壞,但液體的化學(xué)和電化學(xué)作用加速了氣蝕的破壞過程。
疲勞破壞:當(dāng)液體在與固體表面接觸處的壓力低于它的蒸汽壓力時,將在固體表面附近形成氣泡。另外,溶解在液體中的氣體也可能析出而形成氣泡。隨后,當(dāng)氣泡流動到液體壓力超過氣泡壓力的地方時,氣泡變潰滅,在潰滅瞬時產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫。固體表面經(jīng)受這種沖擊力的多次反復(fù)作用,材料發(fā)生疲勞脫落,使表面出現(xiàn)小凹坑,進(jìn)而發(fā)展成海綿狀。嚴(yán)重的其實可在表面形成大片的凹坑,深度可達(dá)20mm。