Cosa èvalvolaCavitazione? Come eliminarla?
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltd
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Così come il suono può avere un effetto negativo sul corpo umano, certe frequenze possono causare danni alle apparecchiature industriali quando la valvola di controllo non è selezionata correttamente, c'è un rischio maggiore di cavitazione, che porterà a livelli elevati di rumore e vibrazione, con conseguente danno molto rapido ai tubi interni e a valle dell'valvola.
Inoltre, livelli di rumore elevati di solito causano vibrazioni che possono danneggiare tubi, strumenti e altre apparecchiature.ValvolaCon il passare del tempo, il degrado dei componenti e la cavitazione delle valvole causano gravi danni al sistema di tubazioni. Questi danni sono causati principalmente dall'energia del rumore vibratorio, dal processo di corrosione accelerato e dalla cavitazione, riflessi dall'alto livello di rumore delle vibrazioni di grande ampiezza generate dalla formazione e dal collasso delle bolle di vapore vicino e a valle del restringimento..
Sebbene ciò si verifichi solitamente nella pallavalvolee valvole rotative nel corpo, può effettivamente verificarsi in un recupero breve e alto simile alla parte del corpo wafer della V-ballvalvola, particolarmentecomposizioni di farfallesul lato a valle della valvola quando lavalvolaè sollecitato in una posizione soggetta al fenomeno di cavitazione, che è soggetto a perdite nella tubazione della valvola e riparazione della saldatura, la valvola non è adatta a questa sezione della linea.
Indipendentemente dal fatto che la cavitazione si verifichi all'interno della valvola o a valle di essa, le apparecchiature nell'area di cavitazione saranno soggette a danni estesi a film ultrasottili, molle e strutture a sbalzo di piccola sezione; vibrazioni di grande ampiezza possono innescare oscillazioni. I punti di guasto più frequenti si riscontrano in strumenti come manometri, trasmettitori, manicotti per termocoppie, flussimetri e sistemi di campionamento. Attuatori, posizionatori e finecorsa contenenti molle subiranno un'usura accelerata, mentre staffe di montaggio, elementi di fissaggio e connettori si allenteranno e si romperanno a causa delle vibrazioni.
La corrosione da sfregamento, che si verifica tra superfici usurate esposte a vibrazioni, è comune in prossimità delle valvole di cavitazione. Questo processo produce ossidi duri che agiscono da abrasivi, accelerando l'usura tra le superfici. Le apparecchiature interessate includono valvole di intercettazione e di ritegno, oltre a valvole di controllo, pompe, vagli rotanti, campionatori e qualsiasi altro meccanismo rotante o scorrevole.
Le vibrazioni ad alta ampiezza possono anche causare crepe e corrosione nelle parti metalliche delle valvole e nelle pareti delle tubazioni. Particelle metalliche disperse o materiali chimici corrosivi possono contaminare il fluido nella tubazione, con conseguenze significative per le tubazioni delle valvole igieniche e per i fluidi ad alta purezza. Anche questo non è consentito.
La previsione del cedimento per cavitazione delle valvole a otturatore è più complessa e non si basa semplicemente sul calcolo della caduta di pressione di strozzamento. L'esperienza suggerisce che è possibile che la pressione nel flusso principale scenda fino alla pressione di vapore del liquido prima della vaporizzazione locale dell'area e del collasso della bolla di vapore. Alcuni produttori di valvole prevedono il cedimento prematuro per cavitazione definendo una caduta di pressione iniziale di danneggiamento. Il metodo di un produttore di valvole per iniziare a prevedere il danno da cavitazione si basa sul fatto che le bolle di vapore collassano, causando cavitazione e rumore. È stato stabilito che si possono evitare danni significativi da cavitazione se il livello di rumore calcolato è inferiore ai limiti elencati di seguito.
Dimensioni della valvola fino a 3 pollici – 80 dB
Dimensioni della valvola: 4-6 pollici – 85 dB
Dimensioni della valvola: 8-14 pollici – 90 dB
Valvole di dimensioni pari o superiori a 16 pollici – 95 dB
Metodi per eliminare i danni da cavitazione
Lo speciale design della valvola, progettato per eliminare la cavitazione, utilizza un flusso diviso e una caduta di pressione graduale:
La "deviazione tramite valvola" consiste nel suddividere un flusso di grandi dimensioni in diversi flussi più piccoli, e il percorso del flusso della valvola è progettato in modo che il flusso passi attraverso una serie di piccole aperture parallele. Poiché la porzione di dimensione della bolla di cavitazione viene calcolata in base all'apertura attraverso cui passa il flusso, le aperture più piccole consentono la formazione di bolle più piccole, con conseguente riduzione del rumore e dei danni in caso di guasto.
La "caduta di pressione graduale" significa che la valvola è progettata per avere due o più punti di regolazione in serie, in modo che, invece di una caduta di pressione totale in un unico passaggio, questa avvenga in diversi passaggi più piccoli. Una caduta di pressione inferiore a quella individuale può impedire che la pressione durante la contrazione diminuisca a causa della pressione di vapore del liquido, eliminando così il fenomeno della cavitazione nella valvola.
La combinazione di deviazione e stadi di caduta di pressione nella stessa valvola consente una migliore resistenza alla cavitazione. Durante la modifica della valvola, il posizionamento della valvola di controllo e la pressione all'ingresso della valvola sono più elevati (ad esempio più a monte o a un'altezza inferiore), eliminando talvolta i problemi di cavitazione.
Inoltre, posizionare la valvola di controllo nel punto in cui la temperatura del liquido è più bassa e quindi la pressione di vapore è più bassa (come ad esempio nello scambiatore di calore lato bassa temperatura) può contribuire a eliminare i problemi di cavitazione.
La sintesi ha dimostrato che il fenomeno della cavitazione nelle valvole non riguarda solo il degrado delle prestazioni e i danni alle valvole stesse. Anche le condotte e le apparecchiature a valle sono a rischio. Prevedere la cavitazione e adottare misure per eliminarla è l'unico modo per evitare il problema degli elevati costi di sostituzione delle valvole.
Data di pubblicazione: 25 giugno 2023
