節流閥和泵腐蝕問題

問：什么是節流閥？如何將其用于控制流量？

答：節流閥是一種閥，可用于啟動，停止和調節通過旋轉動力泵的流體流量。當使用節流閥調節泵的流量時，系統曲線會改變。流量減小時，工作點移至泵曲線的左側。

節流閥是通過直接或在旁通管路中節流來控制流量的一種方法。變速操作是控制系統流量的另一種方法。

使用節流閥控制方法時，泵連續運行，并且打開或關閉泵排出管路中的閥以將流量調節到所需值。要了解節流如何控制流量，請參見圖4.11。在閥門完全打開的情況下，泵在流量2下運行。當閥門處于部分打開位置時，它將在系統中引入額外的摩擦損失，從而產生一條新的系統曲線，該曲線與流量1 處的泵曲線相交。新的工作點。

圖4.11。通過使用節流閥改變系統阻力來控制泵流量（圖形由液壓研究所提供）

所示的兩條曲線的工作點之間的揚程差是節流閥上的揚程（壓力）下降。

節流控制的通常做法是即使在最大系統設計流量時也要部分關閉閥門，以實現可控性。因此，在所有流量條件下，浪費的能量都將克服通過閥門的阻力。

徑向流量（離心泵）會隨著流量的減小而降低泵的功率，但是流量乘以跨過閥的壓頭卻浪費了能量，如果使用速度控制作為替代方案，則可以回收能量。另一方面，對混合泵或軸流泵使用節流控制時，泵的功率曲線通常會隨著死流量的增加而增加，這可能導致功耗增加到不可接受的水平，這不僅會浪費能源，還會導致驅動程序過載。

在評估生命周期成本時，除能源成本外，還需要考慮控制閥的維護成本，特別是在過大節流閥正在持續節流并導致整個閥產生氣穴的情況下。結果是，這種廣泛使用的控制方法的生命周期成本可能會高得驚人。

有關控制在泵的流量的更多信息，請參閱液壓研究所的應用導則變速抽水。

問：我們的泵遇到腐蝕問題。我應該評估不同類型的腐蝕嗎？過程流體的腐蝕性如何影響泵的選擇？

答：腐蝕是材料通過與周圍環境發生化學或電化學反應而造成的破壞性侵蝕。化學腐蝕和電化學腐蝕可進一步分為幾種腐蝕類型，所有泵用戶都應注意這些腐蝕類型，以便選擇合適的結構材料并確保泵組件的使用壽命。下表提供了有關不同類型腐蝕的一般信息。

• 均勻腐蝕，也稱為一般腐蝕。均勻腐蝕是腐蝕液體對金屬的整體腐蝕，導致暴露表面上的金屬損失相對均勻。它是最常見的腐蝕類型，可以通過適當選擇耐腐蝕材料將其最小化。這種腐蝕是處理化學藥品的泵的典型腐蝕現象。

• 電腐蝕，也稱為異種金屬腐蝕。當兩種不同的金屬在電解質中以電接觸的方式放置在一起時，就會發生電化腐蝕。兩種金屬之一成為陽極，另一種成為陰極。陽極是一種犧牲金屬，其腐蝕速度比單獨的腐蝕速度快，而陰極的退化則比其他情況要慢。

• 晶間腐蝕是對金屬晶界的化學或電化學腐蝕。這通常是由于金屬中的雜質引起的，這些雜質往往以較高的濃度存在于晶界附近。

• 點腐蝕是一種局部腐蝕。這是由于保護膜的破裂引起的，并導致在表面上隨機位置處迅速形成凹坑。

• 縫隙腐蝕類似于點蝕。這種類型的腐蝕通常與停滯的微環境有關，例如在墊圈下或覆蓋的表面下。由于這些電池中的氧濃度差異，液體的一部分被捕獲并且建立了電位差。

• 應力腐蝕是由化學，溫度和應力相關條件共同導致的腐蝕過程。

• 當高速流體破壞金屬表面上的薄膜保護層時，會導致腐蝕腐蝕或與流動相關的腐蝕。如圖6.8所示，這種腐蝕對泵組件尤其有害。

圖6.8。葉輪嚴重腐蝕的截面

有關腐蝕如何影響泵系統的更多信息，請參閱泵設備的可靠性：最大化正常運行時間，可用性和可靠性的準則。要查看不同泵組件的腐蝕余量，請參閱《 ANSI / HI 1.3旋轉式離心泵的設計和應用》。