FESTO電磁閥閃蒸和氣蝕現象及防護措施？

    FESTO電磁閥閃蒸和氣蝕現象及防護措施？
    FESTO電磁閥是自控系統中的終端現場調節儀表。它安裝在工藝管道上，調節介質的流量，按設定要求控制工藝參數。調節閥直接接觸溫、壓、深冷、腐蝕等工藝流體介質，因而是Z容易被腐蝕、沖蝕、氣蝕、老化、損壞的儀表，往往給過程的控制造成困難。尤其是在液體工況下，如果調節閥上的壓差ΔP（P1－P2）大于Z大允許計算壓力降ΔPmax，那么就會產生閃蒸或氣蝕，這種現象會引起調節閥或相鄰管道結構上的損壞，同時還可能引起整個系統的振動和噪音，嚴重影響調節閥的使用壽命和整個自控系統的性，給裝置帶來極大的隱患。
    FESTO電磁閥因為它描述了流體介質在形式上的實際變化。這種變化是從液態變為氣態，由于通常是在閥座口的Z大流道縮徑處或其下游的流體速度的增加而引起的。隨著流體通過縮徑，流束會變細或收縮。流束的Z小橫斷面出現在實際縮徑的下游被稱為縮流斷面處，如圖1所示。
    FESTO電磁閥為維持流體穩定地流過調節閥，在截面Z小的縮流斷面處，流速是Z大的。流速（或動能）的增加伴隨著縮流斷面處壓力（或勢能）大大的降低。再往下游，隨著流束擴展進入更大的區域，流速下降，壓力增加；但下游壓力不會*恢復到與調節閥上游相等的壓力，調節閥兩側的壓差ΔP表示閥門中消耗的能量。圖2為壓力恢復和低壓力恢復調節閥的壓力變化曲線，反映了由于較大的內部紊流和能量消耗，一個流線型壓力恢復調節閥如球閥與一個低壓力恢復調節閥的不同性能。
    FESTO電磁閥壓力恢復和低壓力恢復調節閥的壓力變化曲線比較
    不管FESTO電磁閥閥門的恢復特性如何，注意的是與閃蒸和氣蝕有關的壓差就是調節閥入口狀態下液體的蒸汽壓力與縮流斷面之間的壓差。用Pvc表示縮流斷面處的壓力；用Pv表示調節閥入口狀態下液體的蒸汽壓力；FF表示臨界壓力比，它是由流體性質決定的小于1的常數。如果Pvc明顯低于Pv，即
    Pvc＜FFPv
    這時會發生大量的汽化，嚴重影響流量的測量。流量不再與成正比，如圖3所示。隨著橫坐標的增大，Pvc逐漸遞減。在Pvc降Pv以前，流經調節閥的流量Q與成正比；在Pvc降Pv以后，曲線斜率有所減小；當Pvc降FFPv以后，流量Q幾乎不再隨的增大而增加，斜率很小，這種狀態稱為阻塞流。
    FESTO電磁閥流量與差壓方根的關系
    如果縮流斷面處的壓力降到液體的蒸汽壓力以下，即Pvc＜Pv（由于該點處流速增加），氣泡就會在流束中形成。隨著縮流斷面處的壓力降到液體的蒸汽壓力以下，即Pvc＜FFPv，氣泡會大量形成。在此階段，存在對調節閥的結構損壞的可能性。
    如果FESTO電磁閥的出口壓力仍然低于液體的蒸汽壓力，即P2＜Pv，氣泡將保持在閥門的下游，這時就產生了“閃蒸”。如果下游的壓力恢復足以使得調節閥的出口壓力提到于液體的蒸汽壓力，即P2＞Pv，氣泡將會破裂或向內爆炸，從而產生“氣蝕”。
    FESTO電磁閥閃蒸的影響主要是物理損害，閃蒸對調節閥的閥芯會產生嚴重的沖刷破壞，其特點是受沖刷表面有平滑拋光的外形，如圖4所示，這種損壞過程非常類似于噴砂過程。就流體而言，蒸汽體積常常大于液體體積，以于使液滴趨向于蒸汽的流速，液滴沖擊表面如同固體顆粒沖擊表面一樣，足以使表面材料損壞脫落。