Mikä onventtiiliKavitaatio? Miten se poistetaan?
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltd
Tianjin，KIINA
19. päivä，kesäkuu，2023
Aivan kuten äänellä voi olla kielteinen vaikutus ihmiskehoon, tietyt taajuudet voivat aiheuttaa tuhoa teollisuuslaitteille. Kun säätöventtiili on valittu oikein, on olemassa lisääntynyt kavitaation riski, joka johtaa korkeisiin melutasoihin ja tärinään, mikä johtaa erittäin nopeasti vaurioihin venttiilin sisä- ja alavirran putkistoissa.venttiili.
Lisäksi korkeat melutasot aiheuttavat yleensä tärinää, joka voi vahingoittaa putkia, instrumentteja ja muita laitteita.VenttiiliAjan kuluessa komponenttien heikkeneminen ja venttiilien kavitaatio aiheuttavat putkistojärjestelmän alttiutta vakaville vaurioille. Nämä vauriot johtuvat pääasiassa värähtelymelun energiasta, kiihtyneestä korroosioprosessista ja kavitaatiosta, joka heijastuu höyrykuplien muodostumisesta ja romahtamisesta kutistumisen lähellä ja sen alapuolella syntyvän suuren amplitudin värähtelyn korkeasta melutasosta..
Vaikka tämä yleensä tapahtuu pallossaventtiilitja rungon kiertoventtiileissä, se voi itse asiassa tapahtua lyhyessä, korkeassa palautumisajassa samalla tavalla kuin V-pallon kiekkorungon osaventtiili, erityisestiläppäventtiilitventtiilin alavirran puolella, kunventtiilion rasitettu yhdessä asennossa altis kavitaatioilmiölle, joka on altis vuodoille venttiilin putkistossa ja hitsauskorjauksessa, venttiili ei sovellu tälle linjaosuudelle.
Riippumatta siitä, tapahtuuko kavitaatiota venttiilin sisällä vai sen alavirtaan, kavitaatioalueella olevat laitteet altistuvat laajoille vaurioille, kuten ohuille kalvoille, jousille ja pienille ulokepalkkeille, ja suuren amplitudin värähtelyt voivat laukaista värähtelyjä. Useita vikaantumiskohtia on instrumenteissa, kuten painemittareissa, lähettimissä, termoelementtiholkeissa, virtausmittareissa ja näytteenottojärjestelmissä. Jousia sisältävät toimilaitteet, asennoittimet ja rajakytkimet kuluvat nopeutuneesti, ja kiinnitystelineet, kiinnikkeet ja liittimet löystyvät ja pettävät tärinän vuoksi.
Kuluneiden ja tärinälle altistuvien pintojen välissä esiintyvä kitkakorroosio on yleistä kavitaatioventtiilien lähellä. Tämä tuottaa kovia oksideja, jotka toimivat hankaavina aineina ja kiihdyttävät kulumista kuluneiden pintojen välillä. Vaikutusalttiita laitteita ovat eristys- ja takaiskuventtiilit sekä säätöventtiilit, pumput, pyörivät seulat, näytteenottajat ja kaikki muut pyörivät tai liukuvat mekanismit.
Suuriamplitudiset värähtelyt voivat myös haljeta ja syövyttää metallisia venttiiliosia ja putkiseinämiä. Hajallaan olevat metallihiukkaset tai syövyttävät kemikaalit voivat saastuttaa putkiston väliaineen, millä voi olla merkittävä vaikutus hygieenisiin venttiiliputkistoihin ja erittäin puhtaisiin putkistoväliaineisiin. Tämäkään ei ole sallittua.
Tulppaventtiilien kavitaatiovaurion ennustaminen on monimutkaisempaa eikä perustu pelkästään laskettuun kuristuspainehäviöön. Kokemus viittaa siihen, että on mahdollista, että päävirtauksen paine laskee nesteen höyrynpaineeseen ennen alueen paikallista höyrystymistä ja höyrykuplan romahtamista. Jotkut venttiilivalmistajat ennustavat ennenaikaisen pettämisen määrittämällä alkuvauriopainehäviön. Venttiilivalmistajan menetelmä kavitaatiovaurion ennustamiseksi perustuu siihen, että höyrykuplat romahtavat aiheuttaen kavitaatiota ja melua. On todettu, että merkittävät kavitaatiovauriot vältetään, jos laskettu melutaso on alla lueteltujen rajojen alapuolella.
Venttiilin koko jopa 3 tuumaa – 80 dB
Venttiilin koko 4–6 tuumaa – 85 dB
Venttiilin koko 8–14 tuumaa – 90 dB
16 tuuman ja suuremmat venttiilikoot – 95 dB
Menetelmät kavitaatiovaurioiden poistamiseksi
Kavitaation poistamiseen tarkoitettu erityinen venttiilirakenne käyttää jaettua virtausta ja porrastettua painehäviötä:
”Venttiilin suuntaus” tarkoittaa suuren virtauksen jakamista useisiin pienempiin virtauksiin, ja venttiilin virtausreitti on suunniteltu siten, että virtaus virtaa useiden rinnakkaisten pienten aukkojen läpi. Koska kavitaatiokuplan koon osa lasketaan sen aukon läpi, jonka läpi virtaus kulkee, pienempi aukko mahdollistaa pienten kuplien muodostumisen, mikä johtaa pienempään meluun ja pienempiin vaurioihin vaurioiden sattuessa.
”Porrastettu painehäviö” tarkoittaa, että venttiilissä on kaksi tai useampia säätöpisteitä sarjassa, joten koko painehäviön säätäminen yhdellä askeleella tapahtuu useissa pienemmissä askeleissa. Pienempi kuin yksittäinen painehäviö voi estää kutistumisnesteen höyrynpaineen laskun ja siten poistaa kavitaation ilmiön venttiilissä.
Ohjaus- ja painehäviövaiheistuksen yhdistelmä samassa venttiilissä parantaa kavitaatiokestävyyttä. Venttiiliä modifioitaessa säätöventtiilin ja venttiilin tuloaukon paineen sijainti on korkeampi (esim. kauempana ylävirran puolella tai alemmalla korkeudella), mikä joskus poistaa kavitaatio-ongelmat.
Lisäksi säätöventtiilin sijoittaminen nesteen lämpötilan ja siten alhaisen höyrynpaineen kohdalle (kuten matalan lämpötilan puoleisessa lämmönvaihtimessa) voi auttaa poistamaan kavitaatio-ongelmia.
Yhteenveto on osoittanut, että venttiilien kavitaatioilmiö ei todellakaan koske pelkästään venttiilien suorituskyvyn heikkenemistä ja vaurioitumista. Myös alavirran putkistot ja laitteet ovat vaarassa. Kavitaation ennustaminen ja sen poistamiseksi ryhtyminen on ainoa tapa välttää kalliiden venttiilien kulutuskustannukset.
Julkaisun aika: 25. kesäkuuta 2023
