Szelepek villanása és kavitációja, valamint módszerek a kavitációs károsodás megelőzésére a szelepek főbb műszaki tulajdonságai

Szelepek villanása és kavitációja, valamint módszerek a kavitációs károsodás megelőzésére a szelepek főbb műszaki tulajdonságai

Gyakran látható a szabályozó szelep,redukáló szelep és egyéb fojtószelep-tárcsa és ülékrészek a belső kopásnyomok, mély hornyok és gödrök, melyeket többnyire kavitáció okoz. A kavitáció az anyag meghibásodásának egyik formája, amikor a folyadék nyomása és hőmérséklete eléri a kritikus értéket, amely két fázisra oszlik fel villanásra és kavitációra. A villanás egy nagyon gyors átmeneti folyamat, amikor a folyadék átfolyik a szabályozón az ülés és
Gyakran láthatók a szabályozó szelep, a redukciós szelep és egyéb fojtószelep tárcsa és az ülés részei a belső kopásnyomok, mély hornyok és gödrök, amelyeket többnyire kavitáció okoz.
A kavitáció az anyag meghibásodásának egyik formája, amikor a folyadék nyomása és hőmérséklete eléri a kritikus értéket, amely két fázisra oszlik fel villanásra és kavitációra.
A Flash egy nagyon gyors átalakulási folyamat, amikor a folyadék átfolyik a szabályozón, a szelepülék és a szeleptárcsa miatt az áramlási terület lokális összehúzódása, helyi ellenállása alakult ki, így a folyadék nyomása és sebessége megváltozik.
Ha a nyíláson átáramló folyadék nyomása P1, a sebesség hirtelen a statikus nyomás meredek növekedése zuhant, a P2 lyuknyomás után a folyadékban telített gőznyomás esetén Pv előtt a folyadék egy része elpárolog, buborékok, gázfolyadék kialakulása kétfázisú együttélési jelenség, úgynevezett flash szakasz, rendszerjelenség.
A szabályozó nem tudja elkerülni a villanást, hacsak nem változnak a rendszer feltételei. És amikor a folyadék nyomása a szelepben ismét visszaemelkedik, és magasabb, mint a telítési nyomás, a megnövekedett nyomás összenyomja a buborékot, így az hirtelen kipukkan, amit kavitációs szakasznak neveznek. A kavitáció során a telített buborék már nincs jelen, és gyorsan visszarobban folyékony állapotba. Mivel a buborékok térfogata többnyire nagyobb, mint ugyanazon folyadék térfogata. Tehát a buborék kipukkanása átmenetet jelent a nagy mennyiségről a kis térfogatra.
Kavitáció a buborék kipukkanása során, amikor az összes energia a szakadási pontra összpontosul, ami több ezer newtonos ütközést eredményez, lökéshullám nyomása akár 2 × 103 MPa** is lehet, amely meghaladja a legtöbb fém anyag kifáradási tönkremenetelének határát. Ugyanakkor a helyi hőmérséklet akár több ezer Celsius fokot is elérhet, és az ezen forró pontok által okozott hőterhelés a kavitációs károsodás fő tényezője.
A vaku eróziós károkat okoz, sima kopásnyomokat képezve az alkatrészek felületén. Mint az alkatrész felületére szórt homok, az alkatrész felülete felszakadt, külső felülethez hasonló durva salakos lyukat képezve. Nagy nyomáskülönbség esetén a nagyon kemény lemez és az ülés nagyon rövid időn belül megsérül, szivárgás, befolyásolja a szelep teljesítményét. Ugyanakkor a kavitációs folyamatban a buborék kipukkanása hatalmas energiát szabadít fel, ami a belső részek rezgését okozza, akár 10 kHz-es zajt produkál, minél több buborék, annál komolyabb a zaj.
Módszerek a kavitációs károsodás megelőzésére
Szabályozó szelep villanás nem előzhető meg, megteheti, hogy megakadályozza a megsemmisítését flash. A szabályozószelep tervezésénél a villanáskárosodást befolyásoló tényezők elsősorban a szelep szerkezetét, az anyagtulajdonságokat és a rendszer kialakítását jelentik. A kavitációs károsodás megelőzhető cikcakkos pályával, többlépcsős dekompresszióval és porózus fojtószelep-szerkezettel.
1) Szelep szerkezete
Bár a szelep szerkezetének semmi köze a vakuhoz, meg tudja akadályozni a villanás sérülését. A szögletes szelepszerkezet felülről lefelé áramló közeggel jobban meg tudja akadályozni a villanáskárosodást, mint a gömbszelep. A villanáskárosodást a nagy sebességű telített buborékok okozzák, amelyek a szeleptest felületére hatnak, és korrodálják a szeleptest felületét. Mivel a szögszelepben lévő közeg közvetlenül a szeleptesten belüli lefelé irányuló cső közepébe áramlik, ahelyett, hogy közvetlenül a test falára hatna, mint a gömbszelep, a villanás pusztító ereje gyengül.
2) Anyagválasztás
Általában a nagyobb keménységű anyagok jobban ellenállnak a villanásnak és a kavitációs károsodásnak. A szeleptestek gyártásához általában kemény anyagokat használnak. Mint például az energiaipar gyakran választja a króm-molibdénötvözet acél szelepet, a WC9 az egyik leggyakrabban használt korróziógátló anyag. Ha az alsó szögszelep nagy keménységű anyagcsővel van felszerelve, a szeleptest választhat szénacél anyagot, mert ** a szeleptest alsó részében csak folyadék villan fel.
3) Tekervényes út
A nyomásvisszanyerés csökkentésének egyik módja az, hogy az áramlási közeget cikcakkos pályával ellátott fojtószelepen vezetik át. Bár ennek a cikk-cakk útnak különböző formái lehetnek, például kis lyukak, sugárirányú áramlási út stb. De az egyes kialakítások hatása alapvetően ugyanaz. Ez a cikk-cakk útvonal felhasználható a kavitáció szabályozására szolgáló különféle alkatrészek tervezésében.
4) Többszintű dekompresszió
A többlépcsős dekompresszió minden egyes szakasza felemészti az energia egy részét, így a következő fokozat bemeneti nyomása viszonylag alacsony, csökken a következő fokozat nyomáskülönbsége, alacsony nyomású visszanyerés, és elkerülhető a kavitáció kialakulása. A sikeres kialakítás lehetővé teszi, hogy a szelep ellenálljon a nagy nyomáskülönbségnek, miközben az összehúzódás utáni nyomást a folyadék telített nyomása felett tartja, megakadályozva a folyadékkavitáció kialakulását. Ezért ugyanazon nyomásesés mellett az egyfokozatú fojtószelep nagyobb valószínűséggel idéz elő kavitációt, mint a többfokozatú fojtószelep.
5) Porózus fojtó kialakítás
A nyílásfojtás egy átfogó tervezési rendszer. Speciális ülék- és szeleptárcsa-szerkezet használata, nagy sebességű folyadék előállítása a szelepüléken és a szeleptárcsán keresztül, minden egyes nyomáspont magasabb, mint a telített gőznyomás hőmérséklete, valamint a konvergenciasugár-módszer alkalmazása, hogy a folyadék kinetikája A szabályozószelep energiája a kölcsönös súrlódás következtében és hőenergiává alakul át, hogy csökkentse a buborékok képződését. Másrészt a buborék felszakadása a hüvely közepén történik, elkerülve az ülés és a tárcsa felületének közvetlen károsodását.
A szelepszilárdság teljesítményének fő műszaki teljesítménye
A szelep szilárdsági teljesítménye arra utal, hogy a szelep mennyire képes elviselni a közepes nyomást. A szelep mechanikai termék, amely belső nyomást visel, ezért kellő szilárdsággal és merevséggel kell rendelkeznie ahhoz, hogy hosszú távú, törés és deformáció nélküli használatot biztosítson.

A tömítési teljesítmény

A szelep tömítési teljesítménye a szelep tömítő részeire vonatkozik, hogy megakadályozza a közeg szivárgási képességét, ez a szelep legfontosabb műszaki teljesítménymutatója. A szelepnek három tömítő része van: a nyitó és záró részek és a szelepülés két tömítőfelületének érintkezése; Tömítés és szelepszár és tömítődoboz illeszkedése; A karosszéria és a motorháztető csatlakozása. Az egyik korábbi szivárgást belső szivárgásnak nevezik, amelyet általában lazának mondanak, ez befolyásolja a szelep közeg elzárási képességét. A blokkszelep-osztálynál a belső szivárgás nem megengedett. Az utóbbi két szivárgást külső szivárgásnak nevezzük, vagyis a közeg szivárgását a szelepből a külső szelepbe. A szivárgás anyagveszteséget, környezetszennyezést, súlyos baleseteket is okoz. Gyúlékony, robbanásveszélyes, mérgező vagy radioaktív közegek esetén a szivárgás nem megengedett, ezért a szelepnek megbízható tömítéssel kell rendelkeznie.

A közeg áramlása

A szelepen áthaladó közeg nyomásveszteséget okoz (nyomáskülönbség a szelep előtt és után), vagyis a szelep bizonyos ellenállással rendelkezik a közeg áramlásával szemben, a szelep ellenállásának leküzdéséhez szükséges közeg bizonyos mennyiségű energiát fogyaszt. Az energiatakarékosság megfontolásából a szelepek tervezése és gyártása, hogy a szelep áramlási közeggel szembeni ellenállását a lehető legnagyobb mértékben csökkentse.
Nyitó és záró erő és nyitó és záró momentum

A nyitó és záró erő és nyomaték azok az erők vagy nyomatékok, amelyeket a szelep nyitásához vagy zárásához kell alkalmazni. Zárja el a szelepet, hogy a nyitott-záró részt készítsen, és egy tömítést küldjön a két tömítőfelület közötti nyomás, hanem a szelepszár és a tömítés, a szelepszár és az anya menetei között, a szeleprúd végén a csapágy súrlódása és a súrlódási erő más részei, ezért záróerőt és zárónyomatékot kell kifejteniük, a nyitás és zárás folyamatában a szelep nyitó és záró erőre van szüksége és a nyitó-zárási nyomaték változik, maximális értéke az utolsó pillanatban van a zárásról vagy a nyitás kezdeti pillanatáról. A szelepeket úgy kell megtervezni és gyártani, hogy csökkentsék a záróerőt és a zárónyomatékot.

Nyitási és zárási sebesség

A nyitási és zárási sebességet a szelep nyitási vagy zárási műveletének befejezéséhez szükséges időként fejezzük ki. Az általános szelep nyitási és zárási sebessége nem szigorú követelmény, de bizonyos feltételekhez speciális követelmények vonatkoznak a nyitási és zárási sebességre, például néhány követelmény a gyors nyitásra vagy zárásra, baleset esetén, néhány követelmény a lassú zárásra, vízcsapás esetén, amelyeket figyelembe kell venni a szeleptípus kiválasztásakor.
Mozgásérzékenység és megbízhatóság

Ez a közepes paraméterek megváltoztatására szolgáló szelepre vonatkozik, az érzékenység mértékének megfelelő választ kell adni. Fojtószelep, nyomáscsökkentő szelep, szabályozó szelep és egyéb, a közeg paramétereinek beállítására szolgáló szelepek, valamint biztonsági szelepek, csapószelepek és egyéb speciális funkciójú szelepek esetében funkcionális érzékenysége és megbízhatósága nagyon fontos műszaki teljesítménymutatók.

Az élettartam a

Jelzi a szelep tartósságát, fontos teljesítménymutatója a szelepnek, és nagy gazdasági jelentőséggel bír. Általában annak biztosítása érdekében, hogy a tömítési követelményeket, hogy hányszor kell kifejezni, az idő felhasználásával is kifejezhető.