閥門常見問題（tí）之"高壓力降"

      由於上遊和下遊壓力的差別，物流通過閥（fá）門流動，它叫做壓力降（△P）或壓差。如果管線（xiàn）尺寸在閥門上遊和閥門（mén）下遊兩者是相同的且速度是恒定（dìng）的，閥門必（bì）須（xū）經過摩擦損失（shī）而降（jiàng）低流（liú）體壓力從而產生流動。閥門摩擦損失的（de）一部分起因於流體和閥門壁的摩擦。但是此摩擦很小，對（duì）於適當的流體不能產生足（zú）夠的壓力降。使閥門（mén）產生明顯的壓力損失的更有效的方（fāng）法是通過閥體內的節流。因為許多閥門設計成（chéng）允許閥（fá）門（mén）一部分比管線更為狹窄，它能很容易地在流體（tǐ）層中提供節流。因為守恒定律，當（dāng）流體接近閥門時，為了使全部流體（tǐ）通過閥門，它的速度要增加。反之，相（xiàng）應產生（shēng）壓力下降。

      最高流速和最低壓力發生在最狹窄縮頸處的下遊，它叫做（zuò）收縮斷麵（miàn）。圖二表示收縮斷麵不是在本身節流處，而是在節流下（xià）遊的一段距離，此距離隨著所涉（shè）及的壓力而變。在收縮（suō）斷麵（miàn）物流流速是最大的速度時（shí），物流層的流動麵積則是其（qí）最小值（zhí）。

      在收縮斷（duàn）麵（miàn）之後，物流變（biàn）慢和壓力再次升高，但未達（dá）到原始上遊壓力值。上遊壓力與下遊壓力之間（jiān）的差值是物流通過閥門時由摩擦損失（shī）造成的，它叫做永（yǒng）久壓力降。收縮斷（duàn）麵的壓力和下遊壓力閥門（mén）的流率（lǜ）可通過減少下遊壓力而增加。對於液體（tǐ）操作，物流可被下落到低於物流蒸汽壓的壓力降所限製，它將（jiāng）產生內向爆炸氣泡和氣體的氣阱（分別叫做氣穴或閃蒸）。當液體物流已（yǐ）被混有氣泡或氣阱的流體本（běn）身所飽合時，發生物流堵塞，且通過降低下流壓力也不能再增加。換言之，液（yè）體中氣體（tǐ）的形成擠滿了收（shōu）縮斷麵（miàn）而限製了能夠（gòu）通過閥門的流量。對於氣體，當流速（sù）接近聲速，也可能發生物流堵塞，且盡管下遊壓力已減少（shǎo）但閥門也不（bú）能增加流量

閥門高壓力降效應

      如上討論，閥門的下列功能取（qǔ）決於存（cún）在壓力降，它使物流自上（shàng）遊容器流入下（xià）遊容器或通向大氣。因為壓力降的（de）產生是由於閥門通過摩擦損失而吸引能量，理想的壓力降使得全部物流（liú）通過閥體流動而無過高的（de）流速，吸收較少能量。但（dàn）是，某些工藝（yì）係統，由（yóu）於係統的要求，在通過閥門時可（kě）能產生大（dà）的壓力降。

      高的壓（yā）力降通過閥門時產生許多問題，例如氣穴、閃蒸、堵塞物（wù）流、高噪（zào）聲水平和振動。這些問題引起許多直接影響：對閥體和閥芯的磨損和氣穴的（de）損傷，閥門本身的失靈或性能變差，附屬儀表的校準漂移，管線疲勞或鄰近工人的聽力損害。在這種（zhǒng）情況下，高壓力降下操作的閥門要求使用較貴的閥芯、更為頻繁的維護、大量備件庫存和管線支架。這些措施增加了（le）維護和（hé）工程造價。

      雖然用戶注意到高壓力降（jiàng）的影響，但存在高壓（yā）力（lì）降的最大威脅是降低了工藝係統的效率。因為高壓力降吸收大量能量，使能量自係統中損失。在大多數工藝係統（tǒng）中，加入到係統的能量是由鍋爐（lú）或泵（bèng）的壓力所產（chǎn）生的。量的兩種方法（fǎ），多（duō）能量被係統吸收時，包括高壓力降閥門的能量損失，則必須使用較大的鍋爐或泵。所以，如果係統（tǒng）設計（jì）中僅有少數高壓力降閥門，則係統更為有效，並（bìng）能使用較小的鍋（guō）爐和泵。