Wat isventielCavitatie? Hoe los je het op?
Tianjin Tanggu Waterafdichtingsklep Co., Ltd
Tianjin，CHINA
19e，juni，2023
Net zoals geluid een negatief effect kan hebben op het menselijk lichaam, kunnen bepaalde frequenties grote schade aanrichten aan industriële apparatuur. Bij een onjuiste keuze van de regelklep bestaat er een verhoogd risico op cavitatie, wat leidt tot hoge geluids- en trillingsniveaus en daardoor zeer snelle schade aan de interne en stroomafwaartse leidingen.ventiel.
Bovendien veroorzaken hoge geluidsniveaus doorgaans trillingen die leidingen, instrumenten en andere apparatuur kunnen beschadigen.VentielNa verloop van tijd leiden degradatie van componenten en cavitatie in kleppen, waardoor het leidingsysteem gevoelig wordt voor ernstige schade. Deze schade wordt voornamelijk veroorzaakt door trillingsgeluid, een versneld corrosieproces en cavitatie, wat zich uit in een hoog geluidsniveau en trillingen met grote amplitude, gegenereerd door de vorming en het ineenstorten van stoombellen nabij en stroomafwaarts van de vernauwing..
Hoewel dit meestal bij bals voorkomtkleppenEn bij roterende kleppen in het lichaam kan dit zich voordoen bij een kortstondig, snel herstel, vergelijkbaar met het wafer-gedeelte van de V-ball.ventiel, speciaalvlinderkleppenaan de stroomafwaartse kant van de klep wanneer deventielDe klep staat onder spanning op een positie die gevoelig is voor cavitatie, wat kan leiden tot lekkage in de leiding en reparaties aan de lasnaden. Daarom is de klep niet geschikt voor dit gedeelte van de leiding.
Ongeacht of cavitatie optreedt in de klep zelf of stroomafwaarts ervan, zal apparatuur in het cavitatiegebied aanzienlijke schade oplopen aan ultradunne films, veren en kleine, vrijdragende constructies. Trillingen met grote amplitude kunnen oscillaties veroorzaken. Veelvoorkomende defecten worden aangetroffen in instrumenten zoals drukmeters, transmitters, thermokoppelhulzen, debietmeters en bemonsteringssystemen. Actuatoren, positioneerders en eindschakelaars met veren zullen versneld slijten en montagebeugels, bevestigingsmiddelen en connectoren zullen losraken en door trillingen defect raken.
Wrijvingscorrosie, die optreedt tussen versleten oppervlakken die aan trillingen worden blootgesteld, komt vaak voor in de buurt van cavitatiekleppen. Hierbij ontstaan harde oxiden die als schuurmiddel fungeren en de slijtage tussen de versleten oppervlakken versnellen. Betrokken apparatuur omvat afsluit- en terugslagkleppen, maar ook regelkleppen, pompen, roterende zeven, monsternemers en alle andere roterende of glijdende mechanismen.
Trillingen met een hoge amplitude kunnen ook scheuren en corrosie veroorzaken in metalen onderdelen van kleppen en pijpleidingen. Verspreide metaaldeeltjes of corrosieve chemische stoffen kunnen het medium in de pijpleiding verontreinigen, wat een aanzienlijke impact kan hebben op de hygiëne van de kleppenleidingen en de zuiverheid van het medium in de leidingen. Dit is eveneens niet toegestaan.
Het voorspellen van cavitatiefalen bij afsluitkleppen is complexer en gaat verder dan alleen het berekenen van de drukval bij verstikking. De ervaring leert dat de druk in de hoofdstroom kan dalen tot de dampdruk van de vloeistof voordat er lokale verdamping optreedt en de stoombel implodeert. Sommige klepfabrikanten voorspellen vroegtijdig falen door een initiële drukval te definiëren die schade veroorzaakt. De methode van een klepfabrikant om cavitatieschade te voorspellen is gebaseerd op het feit dat stoombellen imploderen, wat cavitatie en geluidsoverlast veroorzaakt. Er is vastgesteld dat aanzienlijke cavitatieschade kan worden voorkomen als het berekende geluidsniveau onder de onderstaande limieten blijft.
Ventielgrootte tot 3 inch – 80 dB
Ventielgrootte van 4-6 inch – 85 dB
Ventielgrootte 8-14 inch – 90 dB
Ventielmaten van 16 inch en groter – 95 dB
Methoden voor het elimineren van cavitatieschade
Speciaal klepontwerp ter voorkoming van cavitatie, met gebruik van gesplitste doorstroming en geleidelijke drukval:
"Klepomleiding" houdt in dat een grote vloeistofstroom wordt opgedeeld in meerdere kleinere stromen. Het stroompad van de klep is zo ontworpen dat de vloeistof door een aantal parallelle, kleine openingen stroomt. Omdat de grootte van de cavitatiebel wordt berekend op basis van de opening waar de vloeistof doorheen stroomt, zorgen de kleinere openingen voor kleinere bellen, wat resulteert in minder lawaai en minder schade.
"Gefaseerde drukval" betekent dat de klep is ontworpen met twee of meer regelpunten in serie, waardoor de drukval niet in één keer, maar in meerdere kleinere stappen plaatsvindt. Een kleinere drukval dan bij de afzonderlijke stappen voorkomt dat de druk in de vernauwing daalt tot onder de dampdruk van de vloeistof, waardoor cavitatie in de klep wordt voorkomen.
De combinatie van omleiding en drukverlaging in één klep zorgt voor een verbeterde cavitatiebestendigheid. Tijdens de aanpassing van de klep kan de regelklep en de druk bij de inlaat van de klep hoger worden geplaatst (bijvoorbeeld verder stroomopwaarts of op een lagere hoogte), waardoor cavitatieproblemen soms worden verholpen.
Daarnaast kan het plaatsen van de regelklep op de locatie met de hoogste vloeistoftemperatuur en dus de laagste dampdruk (zoals bij de warmtewisselaar aan de lage temperatuurzijde) helpen om cavitatieproblemen te voorkomen.
Uit de samenvatting blijkt dat het cavitatieverschijnsel bij kleppen niet alleen leidt tot prestatievermindering en schade aan de kleppen zelf. Ook leidingen en apparatuur stroomafwaarts lopen risico. Het voorspellen van cavitatie en het nemen van maatregelen om dit te voorkomen is de enige manier om de hoge kosten van klepvervanging te vermijden.
Geplaatst op: 25 juni 2023
