单级节流孔板

孔板作为一种重要的压力调节装置,广泛应用于 电力生产,其原理是利用流体流经孔板时由于孔板的 节流作用而产生的局部阻力,使孔板前后产生压差,达 到降低流体压力的目的。 汽水管道内的流量测量装置、低压范围的减温减压 设备是孔板通常的应用领域,它们大多采用单级孔板。 由于阻塞压差的存在,单级孔板在高压差要求时不适 用,如给水再循环管道、凝结水泵再循环、各类疏水进人 疏水箱压力调节等等,这时必须使用多级孔板。只有合 理设计的多级孔板才可以达到减少设备的损坏,降低管 道运行时产生的振动和噪音的目的,否则有可能发生气 蚀,将可能严重影响管道及设备的安全运行。

节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象