Током рада вентила, многи људи се сусрећу са таквим проблемима: оштра бука, јаке вибрације док вентил ради и удубљење, ерозија или чак цурење перфорације унутар вентила након растављања. Ово је кавитација вентила. Многи људи га погрешно сматрају корозијом или хабањем, замењују вентиле слепо, али лече само симптоме, а не основни узрок, што доводи до поновљених кварова, повећаних трошкова и нестабилне производње. У ствари, кавитација није једноставно „оштећење“, већ ланчана реакција узрокована физичким променама течности унутар вентила. Све док су узроци идентификовани, може се елиминисати или значајно потиснути да би се проблем суштински решио.
Шта је кавитација вентила?
Једноставно речено, када течност протиче кроз део вентила за пригушивање, брзина протока се нагло повећава и притисак брзо опада. Када је притисак нижи од притиска засићене паре флуида на радној температури, течна компонента испарава и ствара велики број мехурића. Ови мехурићи теку са течношћу и тренутно се колабирају када достигну област високог-притиска, производећи изузетно високу локалну ударну силу (теоретски до хиљада атмосфера), која непрекидно утиче на унутрашњу површину вентила. Временом долази до удубљења и ерозије, праћене вибрацијама и буком, па чак и до квара вентила у тешким случајевима.
Кавитација против корозије
Многи људи лако бркају кавитацију са корозијом. Корозија је хемијска реакција (нпр. реакција између медијума и материјала), док је кавитација физички утицај. Они имају различите узроке и потпуно различита решења. Ако се кавитација погрешно сматра корозијом, замена материјала-отпорних на корозију неће решити проблем, већ само смањити трошкове. Треба напоменути да у стварним радним условима, оштећења од кавитације могу изложити свеже металне површине и убрзати хемијску корозију, тако да ова два могу деловати синергистички и треба их свеобухватно размотрити.
Три карактеристике за процену кавитације:
1. Оштра бука и вибрације током рада
2. Ерозију удубљења или саћа унутар вентила (уместо равномерне рђе)
3. Кварови се углавном јављају на деловима за пригушивање (нпр. чеп вентила, седиште вентила)
Узроци кавитације
За кавитацију су потребна два услова: прекомерна разлика притиска на вентилу и претерано велика брзина флуида, што заједно узрокује локални притисак нижи од притиска засићене паре.
Четири уобичајена индукујућа фактора:
1. Неправилан избор вентила: вентили са премалим зазором за пригушивање (нпр. обични глобусни вентили) доводе до наглог повећања брзине протока.
2. Неразумно отварање вентила: дуготрајан-рад при малом отварању појачава ефекат пригушења и нагло повећава разлику притиска.
3. Неусклађени радни услови: превисока температура флуида или велика брзина протока подижу притисак засићене паре, што олакшава испаравање.
4. Неразумна унутрашња структура: без вођења протока или дизајна смањења притиска, што резултира вртложним струјама и претерано ниским локалним притиском.
Решења за кавитацију вентила
У већини случајева није потребна сложена модификација опреме. Фокусирајте се на смањење разлике у притиску, успоравање протока и оптимизацију структуре за значајно сузбијање или смањење кавитације.
1. Оптимизујте избор вентила (основно решење)
Изаберите вентиле са више-степеном редукцијом притиска или дизајном против-кавитације (нпр. кавезни вентили са више-отвора, лавиринтски вентили) за велике сценарије разлике притиска.
Избегавајте вентиле са малим зазором за пригушивање (нпр. глобусни вентили) који лако изазивају озбиљно пригушивање и кавитацију.
Израчунајте индекс кавитације током избора да бисте осигурали подударање са стварном разликом притиска и протоком.
2. Подесите услове рада
Избегавајте{0}}дуготрајан рад на малим отворима; наставите да отварате унутар 30%–80% да бисте смањили ефекат пригушивања.
Смањите температуру течности и брзину протока на одговарајући начин ако услови дозвољавају смањење притиска засићене паре.
Инсталирајте вентил за смањење притиска узводно ако је разлика притиска превелика да бисте постепено смањивали притисак.
3. Оптимизујте трим вентила и рутинско одржавање
Замените га анти-оквиром (нпр. чеп и седиште вентила од тврде легуре) да бисте одложили оштећење кавитације.
Редовно проверавајте облоге, поправљајте или замените издубљене и истрошене делове на време.
Редовно чистите нечистоће да бисте избегли блокаду делова за пригушивање и појачан проток и флуктуације притиска.
Закључак
Кавитација вентила је решив физички феномен. Кључно је контролисати разлику притиска и брзину протока како би се спречило испаравање течности и стварање мехурића.