Что вызывает кавитацию клапана?

Кавитация клапана управления является распространенной проблемой в работе с жидкостями, особенно когда клапан работает с высоким падением давления.повреждение резки и нестабильная производительность клапана;.

Кавитация происходит, когда давление жидкости падает достаточно низко, когда она проходит через клапан управления, в результате чего образуются пузыри пара.Эти пузыри могут разрушиться и повредить близлежащие поверхности клапана.

Понимание того, что вызывает кавитацию, важно при выборе и размещении клапанов управления для требовательных процессов.

1Что такое кавитация клапана управления?

Кавитация происходит, когда местное давление жидкости падает до или ниже давления пара, когда жидкость проходит через ограничение.

Внутри регулирующего клапана наибольшая скорость потока и наименьшее местное давление обычно происходят вокругсокращение веныЕсли давление в этой точке становится достаточно низким, могут образовываться пузыри пара.

По мере того, как жидкость движется вниз по течению, ее скорость уменьшается, а давление начинает восстанавливаться.

Это повторяющееся образование и коллапс пузырей пара создает кавитацию.

Кавитация происходит только в жидком режиме. Газы и пары не подвергаются такому типу жидкого кавитационного явления.

2Что вызывает кавитацию в контрольном клапане?

Несколько условий процесса и клапана могут способствовать кавитации.

Падение высокого давления

Большое падение давления через клапан увеличивает вероятность того, что местное давление в сокращенной вене упадет ниже давления пара жидкости.

Это один из важнейших факторов при оценке кавитации.

Применение с:

• Высокое давление на входе
• Низкое давление ниже по течению
• Большая дифференциальная давление
• Высокая скорость потока

может потребовать особого внимания при размещении и выборе клапана.

Низкое давление вниз по течению

Давление внизу по течению клапана влияет на восстановление давления.

Если условия процесса приводят к значительному снижению давления через клапан, местное давление может достигать давления пара жидкости.

Высокая температура жидкости

Давление пара сильно зависит от температуры жидкости.

По мере повышения температуры жидкости, его давление пара обычно увеличивается.

Высокая скорость потока

Высокая скорость через клапан увеличивает снижение давления, связанное с ограничением.

Геометрия клапана, конструкция отделки и площадь потока влияют на полученную скорость и профиль давления.

3Почему кавитация вредна?

Неконтролируемая кавитация может создать несколько проблем.

Шум

Быстрый коллапс пузырей пара может вызвать значительный шум, который может напоминать гравий или частицы, движущиеся через клапан.

Вибрация

Повторяющееся образование пузырей и их разрушение может вызвать вибрации в клапане и соединенных трубопроводах.

Сильные вибрации могут повлиять на компоненты клапана, установку привода и приборы.

Ущерб от обрезки

Кавитационное повреждение обычно проявляется какскважины и шероховатые поверхностина оболочке клапана или других компонентах, подверженных обрушению пузыря.

Если кавитация серьезная, повреждение может распространиться за пределы клапана в низовье трубопровода.

Уменьшенная производительность контроля

Сильное кавитация может помешать стабильному регулированию потока и может сократить срок службы клапана.

4Как проверить риск кавитации

Кавитация должна оцениваться в процессе измерения размера клапана управления.

Важная информация о процессе включает:

• Тип жидкости
• Скорость потока
• Давление вверх по течению
• Давление ниже по течению
• Рабочая температура
• Давление пара
• Плотность жидкости
• Размер клапана
• Тип клапана
• Необходимое падение давления

Методы измерения клапана управления используют восстановление давления и соответствующие параметры жидкости для оценки потенциала кавитации и заторможенного потока.

Простое сравнение давления входа и выхода не всегда является достаточным, потому что давление в сокращенной вене может быть значительно ниже, чем давление вниз по течению.

5Как можно уменьшить кавитацию клапана управления?

Решение зависит от тяжести и условий эксплуатации.

Уменьшить падение давления на каждом этапе

Вместо того, чтобы позволить всему падению давления произойти в одном строгом ограничении, специализированная клапанная отделка может распределить снижение давления на нескольких стадиях.

Это уменьшает местное падение давления и помогает контролировать образование пара.

Используйте антикавитационную подборку

Специализированная антикавитационная отделка может контролировать профиль давления и скорости внутри клапана.

Например, фишерский кавитрол III использует множественные ограничения потока для снижения давления и уменьшения вредного воздействия кавитации.

Для более требовательных применений специализированные клапаны, такие как Fisher CAV4, предназначены для кавитации высокого давления.

Просмотр размера клапана

Неправильный размер клапана может работать в условиях, которые увеличивают скорость и снижают давление.

Размер клапана должен соответствовать фактическим минимальным, нормальным и максимальным условиям процесса, а не просто диаметру трубы.

Рассмотрим геометрию клапана

Корпус клапана и геометрия отделки влияют на восстановление давления.

Дизайн клапанов с высоким уровнем восстановления может быть более восприимчивым к кавитации в определенных условиях, потому что давление в сокращенной вене может значительно снизиться.

6Кавитация против задержанного потока

Кавитация и заторможенный поток связаны, но они не одно и то же.

Удушенный поток жидкости возникает, когда увеличение падения давления больше не приводит к соответствующему увеличению скорости потока.

Кавитация может возникнуть как часть этого состояния падения высокого давления, когда местное давление жидкости падает до давления пара и образуются пузыри пара.

Следовательно, клапан, работающий вблизи условий заторможенного потока, требует тщательной оценки риска кавитации.

7Общие применения, когда может возникнуть кавитация

Кавитация, скорее всего, станет проблемой в приложениях, связанных с падением высокого давления, включая:

• Водоснабжение котлов
• Контроль разряда насоса
• Высокое давление жидкости
• Переработка нефти и газа
• Нефтехимические заводы
• Химическая обработка
• Производство энергии
• Системы водоснабжения под высоким давлением

Клапки управления тяжелой службы обычно используются в приложениях, связанных с падением высокого давления, кавитацией, эрозией, вибрациями и другими требовательными условиями.

8Какая информация должна быть предоставлена для выбора клапана?

При подозрении на кавитацию при запросе цены на регулирующий клапан укажите следующую информацию:

• Тип жидкости / жидкости
• Минимальный, нормальный и максимальный поток
• Давление входа
• Давление на выход
• Рабочая температура
• Давление пара
• Специфическая тяжесть или плотность
• Размер трубы
• Размер клапана
• Необходимый диапазон управления
• Существующая модель клапана, если применимо

Эта информация позволяет поставщику или инженеру клапана оценить профиль давления и определить, требуется ли стандартная отделка или антикавитационное решение.

Заключение

Кавитация клапанов управления в основном связана собслуживание жидкости, падение высокого давления и низкое местное давление.

Основной процесс:

Высокая скорость потока → Низкое давление в сокращенной вене → Формирование пузырей пара → Восстановление давления → Коллапс пузырей → Шум, вибрация и повреждения

Предотвращение сильного кавитации начинается с правильного размера клапана и оценки процесса.подходящая геометрия клапана и соответствующие материалы;.

Мы поставляем промышленные клапаны управления и клапаноустановщики для требовательных технологических приложений, включая решения изFisher, Samson, Masoneilan, Flowserve, Koso и другие производители.

Если вы имеете дело с шумом клапана, вибрациями или повторяющимися повреждениями, предоставьте модель клапана и условия процесса для проверки конфигурации.