Hva erventilKavitasjon? Hvordan eliminere det?
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltd
Tianjin，KINA
19.，juni，2023
Akkurat som lyd kan ha en negativ effekt på menneskekroppen, kan visse frekvenser ødelegge industrielt utstyr. Når kontrollventilen er riktig valgt, er det økt risiko for kavitasjon, noe som vil føre til høye støy- og vibrasjonsnivåer, noe som resulterer i svært rask skade på de indre og nedstrøms rørene iventil.
I tillegg forårsaker høye støynivåer vanligvis vibrasjoner som kan skade rør, instrumenter og annet utstyr.VentilMed tiden forårsakes nedbrytning av komponenter og ventilkavitasjon av rørledningssystemet, noe som er utsatt for alvorlig skade. Denne skaden er hovedsakelig forårsaket av vibrasjonsstøyenergi, akselerert korrosjonsprosess og kavitasjon, noe som gjenspeiles i det høye støynivået fra vibrasjoner med stor amplitude som genereres av dannelsen og kollapsen av dampbobler nær og nedstrøms krympingen..
Selv om dette vanligvis skjer i ballventilerog rotasjonsventiler i kroppen, kan det faktisk forekomme i en kort, høy gjenopprettingstid, lik den skiveformede kroppsdelen av V-ballenventil, spesieltsommerfuglventilerpå nedstrømssiden av ventilen nårventiler belastet i én posisjon utsatt for kavitasjonsfenomen, noe som er utsatt for lekkasje i ventilrørene og sveisereparasjon, ventilen er ikke egnet for denne delen av linjen.
Uansett om kavitasjon oppstår inne i ventilen eller nedstrøms for ventilen, vil utstyr i kavitasjonsområdet bli utsatt for omfattende skade på ultratynne filmer, fjærer og utkragede strukturer med liten seksjon, og vibrasjoner med stor amplitude kan utløse oscillasjoner. Hyppige feilpunkter finnes i instrumenter som trykkmålere, transmittere, termoelementhylser, strømningsmålere og prøvetakingssystemer. Aktuatorer, posisjoneringsenheter og grensebrytere som inneholder fjærer vil bli utsatt for akselerert slitasje, og monteringsbraketter, festemidler og kontakter vil løsne og svikte på grunn av vibrasjon.
Frettingkorrosjon, som oppstår mellom slitte overflater som er utsatt for vibrasjon, er vanlig i nærheten av kavitasjonsventiler. Dette produserer harde oksider som slipemidler for å akselerere slitasje mellom slitte overflater. Berørt utstyr inkluderer isolasjons- og tilbakeslagsventiler, i tillegg til kontrollventiler, pumper, roterende sikter, prøvetakere og andre roterende eller glidende mekanismer.
Vibrasjoner med høy amplitude kan også sprekke og korrodere metalldeler i ventiler og rørvegger. Spredte metallpartikler eller etsende kjemiske materialer kan forurense mediet i rørledningen, noe som kan ha betydelig innvirkning på hygieniske ventilrør og rørmedier med høy renhet. Dette er heller ikke tillatt.
Prediksjon av kavitasjonsfeil i pluggventiler er mer kompleks og er ikke bare et beregnet trykkfall i chokeventilen. Erfaring tyder på at det er mulig at trykket i hovedstrømmen faller til væskens damptrykk før den lokale fordampningen av området og kollapsen av dampboblen. Noen ventilprodusenter predikerer for tidlig formørkelsesfeil ved å definere et initialt trykkfall i skaden. En ventilprodusents metode for å starte med å predikere kavitasjonsskade er basert på det faktum at dampbobler kollapser, noe som forårsaker kavitasjon og støy. Det er fastslått at betydelig kavitasjonsskade vil unngås hvis det beregnede støynivået er under grensene som er oppført nedenfor.
Ventilstørrelse opptil 3 tommer – 80 dB
Ventilstørrelse på 4–6 tommer – 85 dB
Ventilstørrelse 8–14 tommer – 90 dB
Ventilstørrelser på 16 tommer og større – 95 dB
Metoder for å eliminere kavitasjonsskader
Spesiell ventildesign for å eliminere kavitasjon bruker delt strømning og gradert trykkfall:
«Ventilavledning» er å dele en stor strømning inn i flere små strømninger, og ventilens strømningsbane er utformet slik at strømningen strømmer gjennom en rekke parallelle små åpninger. Siden andelen av kavitasjonsboblens størrelse beregnes gjennom åpningen som strømningen passerer gjennom. Den mindre åpningen muliggjør små bobler, noe som resulterer i mindre støy og mindre skade når det gjelder skade.
«Gradert trykkfall» betyr at ventilen er konstruert for å ha to eller flere justeringspunkter i serie, slik at i stedet for hele trykkfallet i ett enkelt trinn, tar det flere mindre trinn. Mindre enn det individuelle trykkfallet kan forhindre at trykket i krympingen faller fra væskens damptrykk, og dermed eliminere fenomenet kavitasjon i ventilen.
Kombinasjonen av avledning og trykkfallsjustering i samme ventil gir forbedret kavitasjonsmotstand. Under ventilmodifisering er plasseringen av kontrollventilen og trykket ved ventilens innløp høyere (f.eks. lenger oppstrøms eller i en lavere høyde), noe som noen ganger eliminerer kavitasjonsproblemer.
I tillegg kan det å plassere kontrollventilen der væsketemperaturen, og dermed det lave damptrykket (som for eksempel varmeveksleren på lavtemperatursiden), bidra til å eliminere kavitasjonsproblemer.
Sammendraget har vist at kavitasjonsfenomenet i ventiler faktisk ikke bare handler om forringet ytelse og skade på ventiler. Nedstrøms rørledninger og utstyr er også i faresonen. Å forutsi kavitasjon og iverksette tiltak for å eliminere det er den eneste måten å unngå problemet med dyre ventilforbrukskostnader.
Publisert: 25. juni 2023
