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節(jié)流過程中調(diào)節(jié)蝶閥的特性是怎樣的？
發(fā)布于：2019/9/19 9:33:31 點擊量：263
氣液混輸管線，其流動情況復雜，主要原因有：①流動不穩(wěn)定，流態(tài)多變；②管線中有液相積聚；③流動規(guī)律復雜，流動阻力大。由于液相的急劇擾動，液相被氣相的拖帶，氣液相間的相對運動，以及液相的積聚等原因，使混流動輸壓降比單相流動大得多，流速小時差異更大。基于上述原因，目前尚無成熟的通用理論計算公式描述其特性規(guī)律。為了確定蝶閥的壓力損失、流量和調(diào)節(jié)閥開度的關(guān)系，采用實液標定方法進行，即在給定的流量（原油、天然氣、水的流量各自設(shè)定）下，采用高精度差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量計進行在線測量，采用HY-103振動測量儀檢測振動情況。
試驗內(nèi)容如下：
①測試蝶形閥門在不同的開度下，流量與壓差的關(guān)系，確定閥門的流量特性曲線檢測；
②觀察介質(zhì)在不同的配比情況下，流態(tài)和流型的變化；
③測試蝶形閥門在不同開度下的振動和沖擊。
根據(jù)試驗方案，進行了單相（試驗介質(zhì)為水）和氣液兩相（試驗介質(zhì)為水和天然氣）的蝶閥特性曲線測試。
對于單相介質(zhì)（試驗介質(zhì)為水）從試驗中可得出以下結(jié)論：
（1）對于A形蝶閥，當關(guān)度在50%以下，其流量調(diào)節(jié)作用不大；當閥門關(guān)度在50%時，流量調(diào)節(jié)量為關(guān)度0時的18%（最大）；當關(guān)度在50%以上，流量變化急劇；當關(guān)度在80%時，閥門關(guān)閉。
（2）隨著閥門的關(guān)閉，入口壓力升高，差壓增大。閥門關(guān)度小于40%時，差壓變化小。當閥門關(guān)度大于40%時，壓差變化明顯。
（3）振動在測試過程中變化不大。
（4）對于牛頓流體，根據(jù)伯努力方程和連續(xù)性方程，可計算閥門的局部阻力系數(shù)。但因為以下原因，其計算結(jié)果僅作為參考值：
①液體流過局部裝置時形成漩渦區(qū)產(chǎn)生摩擦和碰撞現(xiàn)象，因而消耗能量；
②液體流過局部裝置時，其速度的大小和方向發(fā)生急劇變化，使液體的速度重新分布，引起液體的附加摩擦而消耗能量。
對于氣液兩相介質(zhì)，隨著閥門關(guān)閉角度的變化，壓差波動幅度較大。當閥門關(guān)度小于或等于50%時，通過通明管段觀察，產(chǎn)生段塞，壓差波動幅度較大，特別在閥門關(guān)度30%～40%時，段塞發(fā)生頻率較高，且沖擊振動較大。當閥門關(guān)度60%時，流態(tài)發(fā)生變化，由原來的沖擊流態(tài)改變?yōu)椴盍鳎瑝翰畈▌臃群苄 Ｍ瑫r氣相的流量接近零。隨著閥門的關(guān)閉，液相的流量在減少。在關(guān)度小于或等于40%時，流量變化幅度不大，從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析可知，變化幅度不大于10%。當關(guān)度大于40%時變化幅度較大，直至為零。
氣相的流量變化與液相的流量變化一致。當閥門關(guān)度30%～40%時，段塞發(fā)生頻率較高的原因：
①氣液流量變化幅度小；
②流通面積變小，當關(guān)度為40%時，流通面積為全開流通面積的1/3，流速加快。當閥門關(guān)度50%～60%時，氣相流量變化幅度較大。
在關(guān)度為60%時，氣相流量接近零，其主要原因：
①流通面積變小；
②由于氣液的比重相差懸殊，故在較小的流通面積上，以液相的流通為主。
閥門的沖擊與振動在閥門關(guān)度為30%～40%最大。其主要原因是流量較大，流速較快，流通面積較小，同時段塞產(chǎn)生頻率較高。
通過試驗證明，對于A型蝶閥，當關(guān)度為80%時，接近全部關(guān)閉。
由于多相流流態(tài)復雜，同時影響因素較多，對閥板沖擊力的計算目前沒有統(tǒng)一的解析公式，可根據(jù)動量方程進行調(diào)節(jié)蝶閥閥板的最大沖擊力的估計，的出數(shù)據(jù)和結(jié)論。
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