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節流過程中調節蝶閥的特性是怎樣的？
發布于：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流動不穩定，流態多變；②管線中有液相積聚；③流動規律復雜，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律。為了確定蝶閥的壓力損失、流量和調節閥開度的關系，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。
試驗內容如下：
①測試蝶形閥門在不同的開度下，流量與壓差的關系，確定閥門的流量特性曲線檢測；
②觀察介質在不同的配比情況下，流態和流型的變化；
③測試蝶形閥門在不同開度下的振動和沖擊。
根據試驗方案，進行了單相（試驗介質為水）和氣液兩相（試驗介質為水和天然氣）的蝶閥特性曲線測試。
對于單相介質（試驗介質為水）從試驗中可得出以下結論：
（1）對于A形蝶閥，當關度在50%以下，其流量調節作用不大；當閥門關度在50%時，流量調節量為關度0時的18%（最大）；當關度在50%以上，流量變化急劇；當關度在80%時，閥門關閉。
（2）隨著閥門的關閉，入口壓力升高，差壓增大。閥門關度小于40%時，差壓變化小。當閥門關度大于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，根據伯努力方程和連續性方程，可計算閥門的局部阻力系數。但因為以下原因，其計算結果僅作為參考值：
①液體流過局部裝置時形成漩渦區產生摩擦和碰撞現象，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，隨著閥門關閉角度的變化，壓差波動幅度較大。當閥門關度小于或等于50%時，通過通明管段觀察，產生段塞，壓差波動幅度較大，特別在閥門關度30%～40%時，段塞發生頻率較高，且沖擊振動較大。當閥門關度60%時，流態發生變化，由原來的沖擊流態改變為波狀流，壓差波動幅度很小。同時氣相的流量接近零。隨著閥門的關閉，液相的流量在減少。在關度小于或等于40%時，流量變化幅度不大，從現有的數據分析可知，變化幅度不大于10%。當關度大于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。當閥門關度30%～40%時，段塞發生頻率較高的原因：
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。當閥門關度50%～60%時，氣相流量變化幅度較大。
在關度為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，同時段塞產生頻率較高。
通過試驗證明，對于A型蝶閥，當關度為80%時，接近全部關閉。
由于多相流流態復雜，同時影響因素較多，對閥板沖擊力的計算目前沒有統一的解析公式，可根據動量方程進行調節蝶閥閥板的最大沖擊力的估計，的出數據和結論。
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