节流孔板的原理.docx
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节流孔板的原理
节流孔板的原理
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时,缩口处的压力pvc下降到流体饱和蒸气压力pv以下,一部分流体汽化,管道流量不再随压差增加而增加,即形成所谓阻塞流现象。
此时,孔板两端的压差称为阻塞流压差Δps。
当节流孔板的实际压差Δp小于其对应的Δps时,就可避免闪蒸或汽蚀的发生。
当管道两端压差较大时,可采用多级减压,但每一级节流孔板的实际压差Δp均应小于本级入口对应的Δps。
根据文献,多级节流孔板的的压降按几何级数递减,当第1级节流孔板实际压降为Δp1时,第2级孔板减压至Δp1/2,第3级孔板减压至Δp1/22,第4级孔板减压至Δp1/23,……,第n+1级孔板减压至Δp1/2n,直减到末级孔板后压力接近所需压力为止。
以某厂凝补泵再循环管为例,在机组运行过程中,发现管道振动大。
分析原因为:
凝补泵在正常运行时,出口压力约1.5MPa,补给水箱进口处的压力约0.12MPa,当泵出口的除盐水经再循环管回流至补给水箱时,由于压差较大,且管道上只装了一个电动闸阀而非调节阀,因此引起振动。
为了减少振动,在第一次设计变更中,采用增加节流孔板的方式,实际运行后,泵出口的管道振动有所改善,但节流孔板后的管道出现汽蚀现象。
说明靠增加节流孔板来进行降压的思路是对的,但孔板的选择应有所调整。
3.1孔板级数的确定
考虑管道受静压差44.012kPa的影响,孔板两端最大压差
式
(1)至式(3)中:
p1——孔板入口压力;
pc——热力学临界压力,对于水,pc=22.5MPa;
FL——液体压力恢复系数,暂定为0.9;
FF——临界压力比系数。
由于p1=1.5MPa,p2=0.165MPa,20℃时pv=2.3385kPa,根据式
(1)至式(3),得Δp=1335MPa,Δps=1213MPa。
由于Δp>Δps,且p2>pv,所以采用1级节流孔板将产生汽蚀现象。
为了避免汽蚀的发生,至少应装2级节流孔板。
3.2孔板压降的确定
根据前面的分析,当采用1级节流时,孔板压差大于阻塞流压差,采用多级节流降压后,第1级节流孔板的实际压差应小于阻塞流压差,其压差的大小取决于第2级孔板,多级节流孔板的压降按几何级数递减。
因此,若采用2级节流孔板,则
其中Δp1=0.89MPa,Δp2=Δp1/2=0.445MPa。
为了防止节流孔板发生汽蚀,应以阻塞流压差Δps为准则,验算各级节流孔板压差:
第一级孔板的阻塞流压差Δps1=1.213MPa>Δp1;第二级孔板的阻塞流压差Δps2=0.92×[(1.5-0.89)MPa-0.957×0.0023385MPa=0.4923MPa>Δp2。
因此,每级节流孔板后都不会出现汽蚀现象,采用2级节流孔板是合理的。
4节流孔板孔径的计算
根据DL/T5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》,水管道节流孔板孔径可按下式计算:
(4)式中:
dk——节流孔板的孔径;
ρ——水的密度。
举个例子,根据现场的实际运行数据,正常运行时热井的补水量约20t/h,泵出口压力约1.5MPa,扣除泵进口压力,扬程约134m,查性能曲线,对应的流量为136.8t/h,即经再循环管回流至补给水箱的除盐水量约116t/h。
根据式(4)得:
第1级节流孔板孔径dk1=40.68mm,取40.7mm;第2级节流孔板孔径dk2=48.37mm,取48.5mm。
在该管道的第一次设计变更时,流量按常规泵的再循环量(最大流量的30%)选取,取60t/h,且压降没按几何级数递减考虑,两级孔板孔径均为33mm。
根据实际运行情况,经再循环管回流至补给水箱的除盐水量应约116t/h,但由于节流孔板的限流作用,流经再循环管的水量最大只能是第2级节流孔板阻塞流时的流量。
因第2级节流孔板后的压力大于液体的饱和蒸汽压力,故第2级节流孔板后出现汽蚀现象,管道产生较大振动和噪音。
在实际工程应用中,将多级节流孔板用于减压系统是切实可行的,为了防止管道发生汽蚀,选择节流孔板时,一定要根据管道的实际情况,计算出孔板数量和孔径限流孔板
限流孔板是在工艺流程中,为了限制某种介质的流量时,而在介质管路中安装具有极小孔径的限流元件,它具有结构简单、安装方便,限流性能可靠的优点,而被广泛采用。
根据用户要求可以单独供应限流件,也可以配套供应安装法兰,还可以供应前后直管段。
主要技术参数:
1、公称压力:
1.0~32MPa
2、公称通径:
φ10~500mm单片限流孔板LGBX-10~300
单级限流孔板LGBX-30/69~69/69
高温节流杆LGBX-15/69~29/69
疏水管多级限流孔板LGBX-1/69~14/69
给水泵再循环多级节流孔板LGBX-1/31~31/31
单片限流孔板
LGBX-10~300
疏水管用多级节流孔板
LGBX-1/69~14/69
高温节流杆
LGBX-15/69~29/69
单级节流孔板
LGBX-30/69~69/69
给水泵再循环多级节流装置
LGBX-1/31~31/31
11、LGKJ系列环形孔板
环形孔板主要由测量管及与测量管同轴的圆板节流件所组成,两者之间在节流件下游侧用支撑架连接,因此在测量管与圆板节流件之间形成了一个环形流通截面,称之为环形孔板,从根本上消除了常规孔板的滞流区和积存区,特别适用于测量煤气、废气、纸浆、矿浆、原油、污水、化工溶液等介质流量。
供货范围
公称压力:
0.6~32MPa
公称直径:
φ40~φ3000
环形孔板
典型型号:
LGKJ-200(φ219×6)-4
保温形环形孔板40<Dn<600
典型型号:
LGKJ-400(426×8)-4B
2、LGJY系列机翼测风装置
12、LGJY系列机翼测风装置
供货范围
公称压力:
0.04-1.6MPa
公称通径:
φ300-φ3000
矩形:
600×600-4000×4000
矩形管用机翼测风装置
典型型号:
LGKJ-1000×800×4
圆形管用机翼测风装置
典型型号:
LGJY-(φ820×5)