밸브의 플래시 및 캐비테이션 및 캐비테이션 손상을 방지하는 방법 밸브의 주요 기술적 특성

밸브의 플래시 및 캐비테이션 및 캐비테이션 손상을 방지하는 방법 밸브의 주요 기술적 특성

조절 밸브를 자주 볼 수 있으며,감압 밸브 내부 마모 자국, 깊은 홈 및 구덩이의 기타 스로틀 밸브 디스크 및 시트 부품은 주로 캐비테이션으로 인해 발생합니다. 캐비테이션은 액체의 압력과 온도가 임계값에 도달할 때 재료가 파손되는 현상으로 플래시와 캐비테이션의 두 단계로 나뉩니다. 플래시는 시트와 시트로 인해 유체가 레귤레이터를 통해 흐를 때 매우 빠른 전환 과정입니다.
캐비테이션으로 인해 주로 발생하는 조절 밸브, 감소 밸브 및 기타 스로틀 밸브 디스크와 내부 마모 자국, 깊은 홈 및 구덩이의 시트 부분을 볼 수 있습니다.
캐비테이션은 액체의 압력과 온도가 임계값에 도달할 때 재료가 파손되는 현상으로 플래시와 캐비테이션의 두 단계로 나뉩니다.
플래시는 유체가 조절기를 통해 흐를 때 밸브 시트와 밸브 디스크가 흐름 영역의 국부적 수축, 국부적 저항을 형성하여 유체 압력과 속도가 변하는 매우 빠른 변환 과정입니다.
오리피스를 통과하는 유체의 압력이 P1일 때, 속도가 갑자기 급격하게 증가하여 정압이 급락하고, 유체의 홀 압력 P2가 된 후 Pv 이전의 포화 증기압의 경우 유체의 일부가 가스 기화, 기포, 플래시 단계라고 불리는 기체 액체 2상 공존 현상의 형성은 시스템 현상입니다.
레귤레이터는 시스템 조건이 바뀌지 않는 한 플래시를 피할 수 없습니다. 그리고 밸브 내 액체의 하류 압력이 다시 상승하여 포화 압력보다 높아지면 증가된 압력으로 인해 기포가 압축되어 기포가 갑자기 터지는 캐비테이션 단계가 발생합니다. 캐비테이션 중에 포화된 기포는 더 이상 존재하지 않으며 빠르게 폭발하여 다시 액체 상태로 돌아갑니다. 기포의 부피가 동일한 액체의 부피보다 대부분 크기 때문입니다. 따라서 버블 붕괴는 큰 볼륨에서 작은 볼륨으로의 전환입니다.
모든 에너지가 파열 지점에 집중되면 기포가 터지는 과정에서 캐비테이션이 발생하여 수천 뉴턴의 충격이 발생하고 충격파 압력은 최대 2 × 103MPa**에 이르며 이는 대부분의 금속 재료의 피로 파괴 한계보다 높습니다. 동시에 국지적 온도는 최대 수천도에 달하며 이러한 핫스팟으로 인한 열 스트레스는 캐비테이션 손상을 일으키는 주요 요인입니다.
플래시는 침식 손상을 발생시켜 부품 표면에 매끄러운 마모 흔적을 형성합니다. 부품 표면에 모래를 뿌린 것처럼 부품 표면이 찢겨져 외부 표면과 같은 거친 슬래그 구멍이 형성됩니다. 높은 차압 조건에서는 매우 단단한 디스크와 시트가 매우 짧은 시간 내에 손상되고 누출이 발생하여 밸브 성능에 영향을 미칩니다. 동시에 캐비테이션 과정에서 기포가 터지면서 엄청난 에너지가 방출되어 내부 부품에 진동을 일으키고 최대 10kHz의 소음이 발생하며 기포가 많을수록 소음이 더 심각해집니다.
캐비테이션 손상을 방지하는 방법
밸브 플래시를 조절하는 것은 예방할 수 없지만 플래시의 파괴를 방지하는 것만이 할 수 있습니다. 조절 밸브 설계에서 플래시 손상에 영향을 미치는 요소에는 주로 밸브 구조, 재료 특성 및 시스템 설계가 포함됩니다. 지그재그형 경로, 다단식 감압 및 다공성 스로틀링 밸브 구조로 캐비테이션 손상을 방지할 수 있습니다.
1) 밸브 구조
밸브 구조는 플래시와는 무관하지만 플래시의 손상을 억제할 수 있습니다. 매체가 위에서 아래로 흐르는 앵귤러 밸브 구조는 구형 밸브보다 플래시 손상을 더 잘 방지할 수 있습니다. 플래시 손상은 고속 포화 기포가 밸브 본체 표면에 영향을 미치고 밸브 본체 표면을 부식시킴으로써 발생합니다. 앵귤러 밸브의 매체는 구형 밸브와 같이 몸체 벽에 직접 충격을 가하는 것이 아니라 밸브 몸체 내부의 하류 파이프 중심으로 직접 흐르기 때문에 플래시의 파괴력이 약해집니다.
2) 재료 선택
일반적으로 경도가 높은 재료는 플래시 및 캐비테이션 손상에 대한 저항력이 더 높습니다. 밸브 본체를 제조하는 데 일반적으로 단단한 재료가 사용됩니다. 전력 산업과 같이 크롬 몰리브덴 합금 강철 밸브를 선택하는 경우가 많으며 WC9는 일반적으로 사용되는 부식 방지 재료 중 하나입니다. 하류 앵글 밸브에 재료 파이프라인의 경도가 높은 경우 ** 밸브 본체의 하류 부분에는 플래시 액체만 있기 때문에 밸브 본체는 탄소강 재질을 선택할 수 있습니다.
3) 구불구불한 길
압력 회복을 줄이는 한 가지 방법은 지그재그 경로가 있는 스로틀을 통해 유동 매체를 통과시키는 것입니다. 이 지그재그 경로는 작은 구멍, 방사형 흐름 경로 등과 같이 다양한 형태를 가질 수 있지만 각 디자인의 효과는 기본적으로 동일합니다. 이 지그재그 경로는 캐비테이션을 제어하기 위해 다양한 구성 요소를 설계하는 데 사용될 수 있습니다.
4) 다단계 감압
다단계 감압의 각 단계는 에너지의 일부를 소비하여 다음 단계의 입구 압력을 상대적으로 낮게 만들고 다음 단계의 차압을 줄이고 압력 회복을 낮추며 캐비테이션 발생을 방지합니다. 성공적인 설계를 통해 밸브는 수축 후 압력을 액체의 포화 압력 이상으로 유지하면서 큰 차압을 견딜 수 있어 액체 캐비테이션의 생성을 방지할 수 있습니다. 따라서 동일한 압력 강하에 대해 1단 스로틀은 다단 스로틀보다 캐비테이션이 발생할 가능성이 더 높습니다.
5) 다공성 조절 설계
오리피스 스로틀링은 포괄적인 설계 방식입니다. 특수 시트 및 밸브 디스크 구조 형태를 사용하여 밸브 시트 및 밸브 디스크를 통해 각 압력 지점이 포화 증기 압력의 온도보다 높으며 수렴 제트 방식을 사용하여 액체 동역학이 발생하도록 고속 액체를 만듭니다. 기포 형성을 줄이기 위해 상호 마찰로 인한 조절 밸브의 에너지가 열에너지로 변환됩니다. 반면, 슬리브 중앙에서는 기포 파열이 일어나 시트와 디스크 표면에 직접적인 손상을 주지 않습니다.
밸브 강도 성능의 주요 기술 성능
밸브의 강도 성능은 밸브가 중간 압력을 견딜 수 있는 능력을 나타냅니다. 밸브는 내부의 압력을 견디는 기계적인 제품이므로 파열이나 변형 없이 장기간 사용할 수 있도록 충분한 강도와 강성을 갖추어야 합니다.

밀봉 성능

밸브 밀봉 성능은 매체 누출을 방지하기 위한 밸브 밀봉 부품을 말하며 밸브의 가장 중요한 기술 성능 지표입니다. 밸브에는 세 가지 밀봉 부분이 있습니다. 개폐 부분과 밸브 시트 두 밀봉 표면 사이의 접촉; 포장 및 밸브 스템과 포장 상자 일치; 보닛과 본체의 조인트입니다. 이전 누출 중 하나를 내부 누출이라고 하며 일반적으로 느슨하다고 말하며 밸브가 매체를 차단하는 능력에 영향을 미칩니다. 블록 밸브 등급의 경우 내부 누출이 허용되지 않습니다. 후자의 두 누출을 외부 누출, 즉 밸브에서 밸브 외부로의 매체 누출이라고 합니다. 누출로 인해 물질적 손실, 환경 오염이 발생하고 심각한 사고가 발생할 수도 있습니다. 가연성, 폭발성, 독성 또는 방사성 매체의 경우 누출이 허용되지 않으므로 밸브는 안정적인 밀봉 성능을 가져야 합니다.

매체의 흐름

밸브를 통한 매체는 압력 손실(밸브 전후의 압력 차이)을 생성합니다. 즉, 밸브는 매체 흐름에 대해 특정 저항을 가지며, 매체는 밸브의 저항을 극복하기 위해 일정량의 에너지를 소비합니다. 에너지 절약을 고려하여 밸브의 설계 및 제조는 유동 매체에 대한 밸브 저항을 최대한 줄입니다.
개폐력 및 개폐 모멘트

개폐력과 토크는 밸브를 열거나 닫는 데 적용되어야 하는 힘 또는 토크입니다. 밸브를 닫으면 개폐 부품을 만들고 두 씰링 표면 압력 사이에 씰 형태를 보내야 하지만 스템과 패킹 사이, 밸브 스템과 너트 스레드 사이, 밸브 로드 엔드 베어링 마찰 및 마찰을 극복해야 합니다. 마찰력의 다른 부분은 폐쇄력과 폐쇄 모멘트를 발휘해야 하며, 개폐 과정에서 밸브는 개폐력이 필요하고 개폐 토크가 변경되며 최대값은 마지막 순간에 있습니다. 닫히는 순간 또는 열리는 초기 순간. 밸브는 폐쇄력과 폐쇄 토크를 줄이도록 설계 및 제조되어야 합니다.

개폐 속도

개폐 속도는 밸브의 개폐 동작을 완료하는 데 필요한 시간으로 표현됩니다. 일반적인 밸브 개폐 속도는 엄격한 요구 사항이 아니지만 일부 조건에는 사고의 경우 빠른 개폐에 대한 일부 요구 사항, 물 충돌의 경우 느린 닫힘에 대한 일부 요구 사항과 같이 개폐 속도에 대한 특별한 요구 사항이 있습니다. 밸브 유형을 선택할 때 고려해야 할 사항입니다.
움직임 감도 및 신뢰성

이는 중간 매개변수 변경을 위한 밸브를 말하며 감도 정도에 따라 대응합니다. 스로틀 밸브, 감압 밸브, 조절 밸브 및 매체의 매개 변수를 조정하는 데 사용되는 기타 밸브와 안전 밸브, 트랩 밸브 및 특정 기능을 가진 기타 밸브의 경우 기능적 민감도와 신뢰성은 매우 중요한 기술 성능 지표입니다.

서비스 수명

밸브의 내구성을 나타내며, 밸브의 중요한 성능지표이며, 경제적 의미가 크다. 일반적으로 표현 횟수에 따른 밀봉 요구 사항을 보장하기 위해 시간 사용에 따라 표현할 수도 있습니다.