Flash e cavitação de válvulas e métodos para evitar danos por cavitação principais propriedades técnicas das válvulas
Muitas vezes pode ver a válvula reguladora,válvula redutora e outras peças do disco da válvula borboleta e da sede com marcas de desgaste internas, sulcos profundos e poços, que são causados principalmente por cavitação. A cavitação é uma forma de falha do material quando a pressão e a temperatura do líquido atingem um valor crítico, que é dividido em dois estágios de flash e cavitação. Flash é um processo de transição muito rápido quando o fluido flui através do regulador devido à sede e
Muitas vezes é possível ver a válvula reguladora, a válvula redutora e outros discos da válvula borboleta e peças da sede com marcas de desgaste interno, sulcos profundos e poços, que são causados principalmente por cavitação.
A cavitação é uma forma de falha do material quando a pressão e a temperatura do líquido atingem um valor crítico, que é dividido em dois estágios de flash e cavitação.
Flash é um processo de transformação muito rápido, quando o fluido flui através do regulador, devido à sede da válvula e ao disco da válvula formar uma contração local da área de fluxo, resistência local, de modo que a pressão e a velocidade do fluido mudam.
Quando a pressão é P1 do fluido que flui através do orifício, a velocidade repentinamente um aumento acentuado na pressão estática despencou, após a pressão do furo P2 no fluido no caso de pressão de vapor saturado antes de Pv, parte do fluido em vaporização de gás, bolhas, formação de fenômeno de coexistência bifásica gás-líquido, denominado estágio flash, é um fenômeno do sistema.
O regulador não pode evitar o flash a menos que as condições do sistema mudem. E quando a pressão a jusante do líquido na válvula sobe novamente e é superior à pressão de saturação, o aumento da pressão comprime a bolha, de modo que ela explode repentinamente, conhecido como estágio de cavitação. Durante a cavitação, a bolha saturada não está mais presente e explode rapidamente de volta ao estado líquido. Porque o volume das bolhas é maior que o volume do mesmo líquido. Portanto, o estouro da bolha é uma transição de um volume grande para um volume pequeno.
Cavitação no processo de estouro da bolha quando toda a energia se concentra no ponto de ruptura, resultando em milhares de Newtons de impacto, pressão de onda de choque de até 2 × 103 MPa,** mais do que o limite de falha por fadiga da maioria dos materiais metálicos. Ao mesmo tempo, a temperatura local chega a vários milhares de graus Celsius, e o estresse térmico causado por esses pontos quentes é o principal fator que produz danos por cavitação.
Flash produz danos por erosão, formando marcas de desgaste suaves na superfície das peças. Como areia pulverizada na superfície da peça, a superfície da peça é rasgada, formando um buraco áspero de escória como a superfície externa. Nas condições de diferencial de alta pressão, o disco e a sede muito rígidos serão danificados em um tempo muito curto, vazamentos afetarão o desempenho da válvula. Ao mesmo tempo, no processo de cavitação, o estouro da bolha liberou enorme energia, causando vibração nas partes internas, produzindo ruído de até 10 kHz, quanto mais bolhas, mais grave é o ruído.
Métodos para prevenir danos por cavitação
O flash da válvula reguladora não é evitável, o que pode fazer é evitar a destruição do flash. No projeto da válvula reguladora, os fatores que afetam os danos por flash incluem principalmente a estrutura da válvula, as propriedades do material e o projeto do sistema. Os danos por cavitação podem ser evitados através de um caminho em ziguezague, descompressão em vários estágios e estrutura porosa da válvula de estrangulamento.
1) Estrutura da válvula
Embora a estrutura da válvula não tenha nada a ver com flash, ela pode conter os danos do flash. A estrutura da válvula angular com fluxo médio de cima para baixo pode evitar danos por flash melhor do que a válvula esférica. Danos por flash são causados por bolhas saturadas de alta velocidade impactando a superfície do corpo da válvula e corroendo a superfície do corpo da válvula. Como o meio na válvula angular flui diretamente para o centro do tubo a jusante dentro do corpo da válvula, em vez de impactar diretamente a parede do corpo como na válvula esférica, a força destrutiva do flash é enfraquecida.
2) Seleção de materiais
Em geral, materiais com maior dureza são mais resistentes a danos por flash e cavitação. Materiais duros são comumente usados para fabricar corpos de válvulas. Tal como a indústria de energia, muitas vezes escolhem válvula de aço de liga de cromo molibdênio, WC9 é um dos materiais anticorrosivos comumente usados. Se a válvula angular a jusante estiver equipada com alta dureza da tubulação de material, o corpo da válvula pode escolher material de aço carbono, porque ** na parte a jusante do corpo da válvula apenas líquido flash.
3) Caminho tortuoso
Uma maneira de reduzir a recuperação de pressão é passar o meio de fluxo através de um acelerador com um caminho em zigue-zague. Embora esse caminho em zigue-zague possa ter diferentes formas, como pequenos furos, caminho de fluxo radial, etc. Mas o efeito de cada desenho é basicamente o mesmo. Este caminho em zigue-zague pode ser usado no projeto de vários componentes para controlar a cavitação.
4) Descompressão multinível
Cada estágio de descompressão multiestágio consome parte da energia, tornando a pressão de entrada do próximo estágio relativamente baixa, reduzindo a pressão diferencial do próximo estágio, recuperação de baixa pressão e evitando a geração de cavitação. Um projeto bem-sucedido permite que a válvula suporte uma grande pressão diferencial enquanto mantém a pressão após a contração acima da pressão saturada do líquido, evitando a produção de cavitação do líquido. Portanto, para a mesma queda de pressão, é mais provável que o acelerador de um estágio produza cavitação do que o acelerador de vários estágios.
5) Projeto de estrangulamento poroso
O estrangulamento de orifício é um esquema de projeto abrangente. O uso de sede especial e forma de estrutura de disco de válvula, produz líquido de alta velocidade através da sede de válvula e disco de válvula, cada ponto de pressão é superior à temperatura da pressão de vapor saturado, e o uso do método de jato de convergência, de modo que a cinética do líquido energia da válvula reguladora devido ao atrito mútuo e convertida em energia térmica, de modo a reduzir a formação de bolhas. Por outro lado, a ruptura da bolha ocorre no centro da luva, evitando danos diretos à sede e à superfície do disco.
O principal desempenho técnico do desempenho da resistência da válvula
O desempenho de resistência da válvula refere-se à capacidade da válvula de suportar pressão média. A válvula é um produto mecânico que suporta pressão interna, por isso deve ter resistência e rigidez suficientes para garantir um uso a longo prazo sem ruptura ou deformação.
O desempenho de vedação
O desempenho de vedação da válvula refere-se às peças de vedação da válvula para evitar a capacidade de vazamento de mídia, são os indicadores de desempenho técnico mais importantes da válvula. Existem três partes de vedação da válvula: o contato entre as peças de abertura e fechamento e as duas superfícies de vedação da sede da válvula; Combinação de gaxeta e haste de válvula e caixa de gaxeta; Articulação do corpo ao capô. Um dos primeiros vazamentos é chamado de vazamento interno, que geralmente é considerado frouxo, pois afetará a capacidade da válvula de cortar o meio. Para a classe de válvula de bloqueio não são permitidas fugas internas. Os dois últimos vazamentos são chamados de vazamento externo, ou seja, vazamento de meio da válvula para a válvula externa. Vazamentos causarão perdas materiais, poluição do meio ambiente, graves também causarão acidentes. Para meios inflamáveis, explosivos, tóxicos ou radioativos, o vazamento não é permitido, portanto a válvula deve ter um desempenho de vedação confiável.
O fluxo do meio
O meio através da válvula produzirá perda de pressão (diferença de pressão antes e depois da válvula), ou seja, a válvula tem uma certa resistência ao fluxo do meio, o meio para superar a resistência da válvula consumirá uma certa quantidade de energia. A partir da consideração da economia de energia, projeto e fabricação de válvulas para reduzir ao máximo a resistência da válvula ao meio de fluxo.
Força de abertura e fechamento e momento de abertura e fechamento
A força e o torque de abertura e fechamento são as forças ou torques que devem ser aplicados para abrir ou fechar a válvula. Fechar a válvula, a necessidade de fazer a parte abrir-fechar e enviar uma forma de vedação entre a pressão da superfície de vedação, mas também superar entre a haste e a gaxeta, a haste da válvula e entre as roscas da porca, o atrito do rolamento da extremidade da haste da válvula e outras partes da força de atrito e, portanto, devem exercer força de fechamento e momento de fechamento, no processo de abertura e fechamento, a válvula é necessária para força de abertura e fechamento e o torque de abertura e fechamento muda, seu valor máximo está no momento final de fechamento ou o momento inicial de abertura. As válvulas devem ser projetadas e fabricadas para reduzir a força e o torque de fechamento.
Velocidade de abertura e fechamento
A velocidade de abertura e fechamento é expressa como o tempo necessário para completar uma ação de abertura ou fechamento da válvula. A velocidade geral de abertura e fechamento da válvula não é um requisito rigoroso, mas algumas condições têm requisitos especiais para velocidade de abertura e fechamento, como alguns requisitos para abertura ou fechamento rápido, em caso de acidentes, alguns requisitos para fechamento lento, em caso de greve de água, o que deve ser considerado na escolha do tipo de válvula.
Sensibilidade e confiabilidade do movimento
Refere-se à válvula para alterações de parâmetros médios, faça a resposta correspondente ao grau de sensibilidade. Para válvula borboleta, válvula redutora de pressão, válvula reguladora e outras válvulas utilizadas para ajustar os parâmetros do meio, bem como válvula de segurança, válvula de retenção e outras válvulas com funções específicas, sua sensibilidade funcional e confiabilidade são indicadores de desempenho técnico muito importantes.
A vida útil do
Representa a durabilidade da válvula, é um importante índice de desempenho da válvula e tem grande importância econômica. Normalmente, para garantir os requisitos de vedação do número de vezes a expressar, também pode ser expresso pelo uso do tempo.
Horário da postagem: 30 de junho de 2022
