Kilatan dan kavitasi katup serta metode untuk mencegah kerusakan kavitasi pada sifat teknis utama katup

Kilatan dan kavitasi katup serta metode untuk mencegah kerusakan kavitasi pada sifat teknis utama katup

Seringkali terlihat katup pengatur,katup pereduksi dan cakram katup throttle lainnya serta bagian dudukan dari tanda keausan internal, alur dan lubang yang dalam, yang sebagian besar disebabkan oleh kavitasi. Kavitasi adalah suatu bentuk kegagalan material ketika tekanan dan suhu cairan mencapai nilai kritis, yang terbagi menjadi dua tahap flash dan kavitasi. Flash merupakan proses transisi yang sangat cepat ketika fluida mengalir melalui regulator akibat dudukan dan
Seringkali terlihat katup pengatur, katup pereduksi dan cakram katup throttle lainnya serta bagian dudukan dari tanda keausan internal, alur dan lubang yang dalam, yang sebagian besar disebabkan oleh kavitasi.
Kavitasi adalah suatu bentuk kegagalan material ketika tekanan dan suhu cairan mencapai nilai kritis, yang terbagi menjadi dua tahap flash dan kavitasi.
Flash merupakan proses transformasi yang sangat cepat, ketika fluida mengalir melalui regulator, akibat dudukan katup dan cakram katup terbentuk kontraksi lokal luas aliran, hambatan lokal, sehingga tekanan dan kecepatan fluida berubah.
Ketika tekanan fluida yang mengalir melalui lubang adalah P1, kecepatan tiba-tiba meningkat tajam dalam tekanan statis anjlok, setelah tekanan lubang P2 dalam fluida dalam kasus tekanan uap jenuh sebelum Pv, sebagian fluida menjadi gas penguapan, gelembung, pembentukan fenomena koeksistensi dua fase gas cair, yang disebut tahap flash, itu adalah fenomena sistem.
Regulator tidak dapat menghindari flash kecuali kondisi sistem berubah. Dan ketika tekanan hilir cairan di katup naik kembali, dan lebih tinggi dari tekanan saturasi, peningkatan tekanan tersebut akan menekan gelembung, sehingga tiba-tiba pecah, yang dikenal sebagai tahap kavitasi. Selama kavitasi, gelembung jenuh tidak lagi ada dan dengan cepat meledak kembali menjadi cair. Karena volume gelembung sebagian besar lebih besar dibandingkan volume zat cair yang sama. Jadi pecahnya gelembung adalah peralihan dari volume besar ke volume kecil.
Kavitasi dalam proses pecahnya gelembung ketika seluruh energi terkonsentrasi pada titik pecah, mengakibatkan tumbukan ribuan Newton, tekanan gelombang kejut hingga 2 ×103 MPa,** lebih dari batas kegagalan lelah sebagian besar material logam. Pada saat yang sama, suhu setempat mencapai beberapa ribu derajat Celcius, dan tekanan termal yang disebabkan oleh titik panas ini merupakan faktor utama yang menyebabkan kerusakan kavitasi.
Flash menghasilkan kerusakan erosi, membentuk tanda keausan halus pada permukaan komponen. Seperti pasir yang disemprotkan ke permukaan bagian tersebut, permukaan bagian tersebut terkoyak sehingga membentuk lubang terak kasar seperti permukaan luar. Dalam kondisi diferensial tekanan tinggi, hard disk dan dudukan yang sangat keras akan rusak dalam waktu yang sangat singkat, bocor, dan mempengaruhi kinerja katup. Pada saat yang sama, dalam proses kavitasi, ledakan gelembung melepaskan energi yang sangat besar, menyebabkan getaran pada bagian dalam, menghasilkan kebisingan hingga 10 kHz, semakin banyak gelembung, semakin serius kebisingannya.
Metode untuk mencegah kerusakan kavitasi
Pengatur flash valve tidak dapat dicegah, yang dapat dilakukan hanyalah mencegah rusaknya flash. Dalam desain katup pengatur, faktor-faktor yang mempengaruhi kerusakan akibat kilatan terutama meliputi struktur katup, sifat material, dan desain sistem. Kerusakan kavitasi dapat dicegah dengan jalur zigzag, dekompresi multistage, dan struktur katup throttling berpori.
1) Struktur katup
Meskipun struktur katup tidak ada hubungannya dengan flash, namun dapat menahan kerusakan flash. Struktur katup sudut dengan media yang mengalir dari atas ke bawah dapat mencegah kerusakan akibat kilatan lebih baik daripada katup bola. Kerusakan akibat kilatan disebabkan oleh gelembung jenuh berkecepatan tinggi yang mengenai permukaan badan katup dan menimbulkan korosi pada permukaan badan katup. Karena media dalam katup sudut mengalir langsung ke pusat pipa hilir di dalam badan katup, daripada berdampak langsung pada dinding badan seperti katup bola, kekuatan destruktif dari kilatan cahaya melemah.
2) Pemilihan bahan
Secara umum, material dengan kekerasan lebih tinggi lebih tahan terhadap kerusakan akibat flash dan kavitasi. Bahan keras biasanya digunakan untuk pembuatan badan katup. Seperti industri tenaga listrik yang sering memilih katup baja paduan kromium molibdenum, WC9 adalah salah satu bahan anti korosi yang umum digunakan. Jika katup Sudut hilir dilengkapi dengan pipa material dengan kekerasan tinggi, badan katup dapat memilih bahan baja karbon, karena ** di bagian hilir badan katup hanya mengeluarkan cairan.
3) Jalan yang berliku
Salah satu cara untuk mengurangi pemulihan tekanan adalah dengan melewatkan media aliran melalui throttle dengan jalur zigzag. Walaupun jalur zigzag ini bisa berbeda-beda bentuknya, seperti lubang kecil, jalur aliran radial, dll. Namun efek dari setiap desain pada dasarnya sama. Jalur zigzag ini dapat digunakan dalam perancangan berbagai komponen untuk mengendalikan kavitasi.
4) Dekompresi bertingkat
Setiap tahap dekompresi multitahap menghabiskan sebagian energi, membuat tekanan masuk tahap berikutnya relatif rendah, mengurangi tekanan diferensial tahap berikutnya, pemulihan tekanan rendah, dan menghindari timbulnya kavitasi. Desain yang sukses memungkinkan katup menahan perbedaan tekanan yang besar sambil mempertahankan tekanan setelah kontraksi di atas tekanan jenuh cairan, mencegah produksi kavitasi cairan. Oleh karena itu, untuk penurunan tekanan yang sama, throttle satu tahap lebih cenderung menghasilkan kavitasi dibandingkan throttle multi-tahap.
5) Desain pelambatan berpori
Pelambatan lubang adalah skema desain yang komprehensif. Penggunaan bentuk struktur cakram dudukan dan katup khusus, membuat cairan berkecepatan tinggi melalui dudukan katup dan cakram katup setiap titik tekanannya lebih tinggi dari suhu tekanan uap jenuh, dan penggunaan metode jet konvergensi, sehingga kinetika cairan energi katup pengatur akibat gesekan timbal balik dan diubah menjadi energi panas, sehingga mengurangi terbentuknya gelembung. Sebaliknya, pecahnya gelembung terjadi di bagian tengah selongsong, sehingga menghindari kerusakan langsung pada dudukan dan permukaan cakram.
Kinerja teknis utama kinerja kekuatan katup
Kinerja kekuatan katup mengacu pada kemampuan katup menahan tekanan sedang. Katup merupakan produk mekanis yang menanggung tekanan internal, sehingga harus memiliki kekuatan dan kekakuan yang cukup untuk memastikan penggunaan jangka panjang tanpa pecah atau berubah bentuk.

Kinerja penyegelan

Kinerja penyegelan katup mengacu pada bagian penyegelan katup untuk mencegah kemampuan kebocoran media, ini adalah indikator kinerja teknis katup yang paling penting. Ada tiga bagian penyegelan katup: kontak antara bagian pembuka dan penutup dan dudukan katup dua permukaan penyegelan; Pengepakan dan batang katup serta kotak pengepakan cocok; Sambungan bodi hingga kap mesin. Kebocoran yang pertama salah satunya disebut kebocoran internal, yang biasa dikatakan kendor, hal ini akan mempengaruhi kemampuan katup dalam memutus medium. Untuk kelas katup blok, kebocoran internal tidak diperbolehkan. Dua kebocoran terakhir disebut kebocoran eksternal, yaitu kebocoran media dari katup ke katup luar. Kebocoran akan menimbulkan kerugian material, pencemaran lingkungan, yang parah juga akan menimbulkan kecelakaan. Untuk media yang mudah terbakar, meledak, beracun atau radioaktif, kebocoran tidak diperbolehkan, sehingga katup harus memiliki kinerja penyegelan yang andal.

Aliran medium

Media yang melalui katup akan menghasilkan kehilangan tekanan (perbedaan tekanan sebelum dan sesudah katup), yaitu katup mempunyai hambatan tertentu terhadap aliran medium, media untuk mengatasi hambatan katup akan mengkonsumsi sejumlah energi tertentu. Dari pertimbangan penghematan energi, desain dan pembuatan katup untuk mengurangi hambatan katup terhadap media aliran sebanyak mungkin.
Gaya buka dan tutup serta momen buka tutup

Gaya dan torsi buka tutup adalah gaya atau torsi yang harus diberikan untuk membuka atau menutup katup. Tutup katup, kebutuhan untuk membuat bagian buka-tutup dan mengirim bentuk segel antara dua tekanan permukaan penyegelan, tetapi juga mengatasi antara batang dan pengepakan, batang katup dan antara benang mur, gesekan bantalan ujung batang katup dan bagian lain mengalami gaya gesek, oleh karena itu harus mengerahkan gaya tutup dan momen tutup, pada proses buka tutup katup memerlukan gaya buka tutup dan torsi buka tutup berubah, Nilai maksimalnya ada pada momen akhir penutupan atau momen awal pembukaan. Katup harus dirancang dan diproduksi untuk mengurangi gaya penutupan dan torsi penutupan.

Kecepatan membuka dan menutup

Kecepatan pembukaan dan penutupan dinyatakan sebagai waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan tindakan pembukaan atau penutupan katup. Kecepatan membuka dan menutup katup secara umum bukanlah persyaratan yang ketat, tetapi beberapa kondisi memiliki persyaratan khusus untuk kecepatan membuka dan menutup, seperti beberapa persyaratan untuk membuka atau menutup dengan cepat, jika terjadi kecelakaan, beberapa persyaratan untuk menutup secara lambat, jika terjadi serangan air, yang harus dipertimbangkan ketika memilih jenis katup.
Sensitivitas dan keandalan gerakan

Ini mengacu pada katup untuk perubahan parameter sedang, membuat respons yang sesuai dengan tingkat sensitivitas. Untuk katup throttle, katup pengurang tekanan, katup pengatur, dan katup lain yang digunakan untuk mengatur parameter medium serta katup pengaman, katup perangkap, dan katup lain dengan fungsi tertentu, sensitivitas dan keandalan fungsionalnya merupakan indikator kinerja teknis yang sangat penting.

Kehidupan pelayanan

Ini mewakili ketahanan katup, merupakan indeks kinerja katup yang penting, dan memiliki signifikansi ekonomi yang besar. Biasanya untuk memastikan persyaratan penyegelan berapa kali untuk diungkapkan, dapat juga dinyatakan dengan penggunaan waktu.