Klappide välk ja kavitatsioon ning meetodid kavitatsioonikahjustuste vältimiseks ventiilide peamised tehnilised omadused

Klappide välk ja kavitatsioon ning meetodid kavitatsioonikahjustuste vältimiseks ventiilide peamised tehnilised omadused

Sageli näete reguleerimisventiili,reduktorventiil ja muud drosselklapi ketta ja istme osad sisemised kulumisjäljed, sügav soon ja süvendid, mis on enamasti põhjustatud kavitatsioonist. Kavitatsioon on materjali rikke vorm, kui vedeliku rõhk ja temperatuur saavutavad kriitilise väärtuse, mis jaguneb kaheks sähvatuseks ja kavitatsiooniks. Välk on väga kiire üleminekuprotsess, kui vedelik voolab läbi regulaatori istme ja
Tihti võib näha reguleerimisventiili, reduktorklapi ja muude drosselklapi ketta ja istme osade sisemisi kulumisjälgi, sügavaid sooni ja süvendeid, mis on enamasti põhjustatud kavitatsioonist.
Kavitatsioon on materjali rikke vorm, kui vedeliku rõhk ja temperatuur saavutavad kriitilise väärtuse, mis jaguneb kaheks sähvatuseks ja kavitatsiooniks.
Välk on väga kiire transformatsiooniprotsess, kui vedelik voolab läbi regulaatori, klapipesa ja klapiketta tõttu tekkis lokaalne vooluala kokkutõmbumine, lokaalne takistus, nii et vedeliku rõhk ja kiirus muutuvad.
Kui läbi ava voolava vedeliku rõhk on P1, langes kiirus järsku staatilise rõhu järsk tõus, pärast augu rõhku P2 vedelikus küllastunud auru rõhu korral enne Pv, osa vedelikust aurustub gaasi, mullid, gaasilise vedeliku moodustumine kahefaasilise kooseksisteerimise nähtus, mida nimetatakse välkfaasiks, on süsteemne nähtus.
Regulaator ei saa välku vältida, kui süsteemi tingimused ei muutu. Ja kui vedeliku allavoolu rõhk ventiilis tõuseb uuesti tagasi ja on kõrgem kui küllastusrõhk, surub suurenenud rõhk mulli kokku, nii et see äkki puruneb, mida nimetatakse kavitatsioonifaasiks. Kavitatsiooni ajal küllastunud mulli enam ei esine ja see plahvatab kiiresti tagasi vedelasse olekusse. Kuna mullide maht on enamasti suurem kui sama vedeliku maht. Seega on mulli lõhkemine üleminek suurelt mahult väikesele mahule.
Kavitatsioon mullide lõhkemise protsessis, kui kogu energia koondub rebenemiskohta, mille tulemuseks on tuhandete njuutonite suurune löök, lööklaine rõhk kuni 2 × 103 MPa**, mis on suurem kui enamiku metallmaterjalide väsimuse purunemise piir. Samal ajal on kohalik temperatuur kuni mitu tuhat kraadi Celsiuse järgi ja nende kuumade kohtade põhjustatud termiline stress on peamine kavitatsioonikahjustusi tekitav tegur.
Välk tekitab erosioonikahjustusi, moodustades osade pinnale siledad kulumisjäljed. Nagu detaili pinnale pihustatud liiv, on ka detaili pind rebenenud, moodustades välispinna moodi krobelise räbuaugu. Kõrge rõhu erinevuse tingimustes kahjustatakse väga kõvaketast ja istet väga lühikese aja jooksul, leke mõjutab klapi jõudlust. Samal ajal vabastas mulli lõhkemine kavitatsiooniprotsessis tohutut energiat, põhjustades sisemiste osade vibratsiooni, tekitades kuni 10 kHz müra, mida rohkem mulli, seda tõsisem on müra.
Meetodid kavitatsioonikahjustuste vältimiseks
Klapi välgu reguleerimine ei ole välditav, vaid välgu hävimise vältimine. Reguleerventiili konstruktsioonis on välgukahjustusi mõjutavad tegurid peamiselt klapi struktuur, materjali omadused ja süsteemi konstruktsioon. Kavitatsioonikahjustusi saab ära hoida siksakilise tee, mitmeastmelise dekompressiooni ja poorse drosselklapi struktuuriga.
1) Klapi struktuur
Kuigi klapi struktuuril pole välguga midagi pistmist, võib see välgu kahjustusi piirata. Nurgakujuline klapikonstruktsioon, mille keskkond voolab ülalt alla, võib välgukahjustusi paremini ära hoida kui sfääriline klapp. Välgukahjustuse põhjustavad suure kiirusega küllastunud mullid, mis mõjutavad klapi korpuse pinda ja korrodeerivad klapi korpuse pinda. Kuna nurkklapi keskkond voolab otse ventiili korpuse sees oleva allavoolutoru keskele, mitte ei mõjuta otse korpuse seina nagu sfääriline klapp, nõrgeneb välgu hävitav jõud.
2) Materjali valik
Üldiselt on suurema kõvadusega materjalid välgu- ja kavitatsioonikahjustustele vastupidavamad. Klapikorpuste valmistamiseks kasutatakse tavaliselt kõvasid materjale. Näiteks elektritööstus valib sageli kroommolübdeenist legeeritud terasest klapi, WC9 on üks sagedamini kasutatavaid korrosioonivastaseid materjale. Kui allavoolu nurgaklapp on varustatud materjalitorustiku suure kõvadusega, saab klapi korpus valida süsinikterasest materjali, kuna ** klapi korpuse allavooluosas vilgub ainult vedelik.
3) Kurviline rada
Üks võimalus rõhu taastumist vähendada on juhtida voolukeskkond läbi siksakilise teega gaasihoova. Kuigi see siksakiline tee võib olla erineva kujuga, näiteks väikesed augud, radiaalne voolutee jne. Kuid iga kujunduse mõju on põhimõtteliselt sama. Seda siksakilist rada saab kasutada erinevate komponentide kujundamisel kavitatsiooni juhtimiseks.
4) Mitmetasandiline dekompressioon
Mitmeastmelise dekompressiooni iga etapp tarbib osa energiast, muutes järgmise etapi sisendrõhu suhteliselt madalaks, vähendades järgmise etapi diferentsiaalrõhku, taastudes madalal rõhul ja vältides kavitatsiooni teket. Edukas konstruktsioon võimaldab klapil taluda suurt diferentsiaalrõhku, säilitades samal ajal rõhu pärast kokkutõmbumist vedeliku küllastunud rõhust kõrgemal, vältides vedeliku kavitatsiooni teket. Seetõttu tekitab üheastmeline gaasihoob sama rõhulanguse korral tõenäolisemalt kavitatsiooni kui mitmeastmeline gaasihoob.
5) poorne drosselkonstruktsioon
Ava drossel on terviklik konstruktsiooniskeem. Spetsiaalse istme ja klapiketta konstruktsiooni kasutamine, suure kiirusega vedeliku valmistamine läbi klapipesa ja klapiketta, iga rõhupunkt on kõrgem kui küllastunud auru rõhu temperatuur, ning lähenemisjoa meetodi kasutamine, nii et vedeliku kineetiline. reguleerventiili energia vastastikuse hõõrdumise tõttu ja muundatakse soojusenergiaks, et vähendada mullide teket. Teisest küljest toimub mullide purunemine varruka keskosas, vältides istme ja ketta pinna otsest kahjustamist.
Klapi tugevusnäitajate peamised tehnilised näitajad
Klapi tugevusnäitajad viitavad klapi võimele taluda keskmist rõhku. Klapp on mehaaniline toode, mis kannab sisemist survet, seega peab sellel olema piisav tugevus ja jäikus, et tagada pikaajaline kasutamine ilma purunemise või deformatsioonita.

Tihendusomadus

Klapi tihendusomadused viitavad klapi tihendusosadele, et vältida kandja lekkevõimet, see on klapi kõige olulisem tehniline jõudlusnäitaja. Klapil on kolm tihendusosa: avamis- ja sulgemisosade ning klapipesa vaheline kontakt kaks tihenduspinda; Tihendi ja klapivarre ning tihenduskasti sobitamine; Kere ja kapoti ühendus. Ühte varasemat leket nimetatakse siselekkeks, mida tavaliselt öeldakse lõdvaks, see mõjutab klapi võimet keskkonda ära lõigata. Plokkventiili klassi puhul ei ole sisemine leke lubatud. Kahte viimast leket nimetatakse väliseks lekkeks, see tähendab kandja lekkeks ventiilist väljapoole asuvasse ventiili. Leke põhjustab materiaalset kadu, keskkonna saastumist, tõsine põhjustab ka õnnetusi. Tuleohtlike, plahvatusohtlike, toksiliste või radioaktiivsete ainete puhul ei ole leke lubatud, seega peab klapil olema usaldusväärne tihendusvõime.

Söötme vool

Klapi läbiv keskkond tekitab rõhukadu (rõhuvahe enne ja pärast ventiili), see tähendab, et klapil on teatav takistus söötme voolu suhtes, klapi takistuse ületamiseks kuluv keskkond kulutab teatud koguse energiat. Alates energiasäästu kaalutlusest, ventiilide projekteerimisest ja valmistamisest, et vähendada klapi takistust voolukeskkonnale nii palju kui võimalik.
Avamis- ja sulgemisjõud ning avanemis- ja sulgemismoment

Avamis- ja sulgemisjõud ning pöördemoment on jõud või pöördemomendid, mida tuleb rakendada klapi avamiseks või sulgemiseks. Sulgege klapp, vajadus teha lahti-sulgeda osa ja saata vorm tihend kahe tihenduspinna vahel, aga ka ületada varre ja tihendi, klapivarre ja mutri keermete vahel, klapivarda otsa laagri hõõrdumist ja hõõrdejõu muud osad, mistõttu peab avaldama sulgemisjõudu ja sulgemismomenti, avamise ja sulgemise protsessis on klapp vajalik avamis- ja sulgemisjõu jaoks ning avamise-sulgemise pöördemoment muutub, selle maksimaalne väärtus on lõppmomendil sulgemisest või avamise algusest. Ventiilid peavad olema projekteeritud ja valmistatud nii, et need vähendaksid sulgemisjõudu ja sulgemismomenti.

Avamise ja sulgemise kiirus

Avamis- ja sulgemiskiirust väljendatakse ajana, mis kulub ventiili avamise või sulgemise lõpuleviimiseks. Üldine klapi avanemis- ja sulgemiskiirus ei ole ranged nõuded, kuid mõnel tingimusel on erinõuded avanemis- ja sulgemiskiirusele, näiteks mõned nõuded kiirele avanemisele või sulgemisele, õnnetusjuhtumite korral, mõned nõuded aeglasele sulgemisele, veelöögi korral, mida tuleks ventiili tüübi valimisel arvestada.
Liikumise tundlikkus ja töökindlus

See viitab klapile keskmiste parameetrite muutmiseks, tehke vastav reaktsioon tundlikkuse astmele. Drosselklapi, rõhualandusklapi, reguleerventiili ja muude keskkonna parameetrite reguleerimiseks kasutatavate ventiilide ning kaitseklapi, sulgurklapi ja muude spetsiifiliste funktsioonidega ventiilide puhul on selle funktsionaalne tundlikkus ja töökindlus väga olulised tehnilised näitajad.

Kasutusiga

See tähistab klapi vastupidavust, on klapi oluline jõudlusindeks ja sellel on suur majanduslik tähtsus. Tavaliselt selleks, et tagada tihendusnõuete arv väljendada, saab väljendada ka aja kasutamisega.