Was istVentilKavitation? Wie kann man sie beseitigen?
Tianjin Tanggu Wasserdichtungsventil Co., Ltd
Tianjin，CHINA
19.，Juni，2023
So wie Schall negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben kann, können bestimmte Frequenzen bei Industrieanlagen verheerende Auswirkungen haben. Bei falscher Auswahl des Regelventils besteht ein erhöhtes Risiko von Kavitation, die zu hohen Lärm- und Vibrationspegeln führt und sehr schnell zu Schäden an den internen und nachgeschalteten Rohren desVentil.
Darüber hinaus verursachen hohe Geräuschpegel in der Regel Vibrationen, die Rohre, Instrumente und andere Geräte beschädigen können.VentilMit der Zeit kommt es zu Bauteilverschlechterungen und Ventilkavitation, die das Rohrleitungssystem anfällig für schwere Schäden machen. Diese Schäden werden hauptsächlich durch Vibrationsgeräusche, beschleunigte Korrosionsprozesse und Kavitation verursacht, die sich durch den hohen Geräuschpegel von Vibrationen mit großer Amplitude widerspiegeln, die durch die Bildung und den Zusammenbruch von Dampfblasen in der Nähe und hinter der Schrumpfung entstehen..
Obwohl dies normalerweise im BallVentileund Drehventile im Körper, kann es tatsächlich in einer kurzen, hohen Erholung ähnlich dem Waferkörperteil des V-Balls auftretenVentil, besondersAbsperrklappenauf der stromabwärtigen Seite des Ventils, wenn dieVentilDa das Ventil in einer Position beansprucht wird, die anfällig für Kavitationserscheinungen ist, die zu Leckagen in der Ventilleitung und Schweißreparaturen führen können, ist das Ventil für diesen Leitungsabschnitt nicht geeignet.
Unabhängig davon, ob Kavitation innerhalb oder hinter dem Ventil auftritt, können Geräte im Kavitationsbereich erheblichen Schäden an ultradünnen Folien, Federn und kleinen Auslegerstrukturen ausgesetzt sein. Vibrationen mit großer Amplitude können Schwingungen auslösen. Häufige Fehlerquellen finden sich in Instrumenten wie Druckmessgeräten, Transmittern, Thermoelementhülsen, Durchflussmessern und Probenahmesystemen. Antriebe, Stellungsregler und Endschalter mit Federn unterliegen einem beschleunigten Verschleiß, und Montagehalterungen, Befestigungselemente und Verbindungselemente lösen sich und versagen aufgrund von Vibrationen.
Reibkorrosion, die zwischen verschlissenen, vibrationsbelasteten Oberflächen auftritt, ist in der Nähe von Kavitationsventilen häufig. Dabei entstehen harte Oxide als Schleifmittel, die den Verschleiß zwischen verschlissenen Oberflächen beschleunigen. Zu den betroffenen Geräten zählen Absperr- und Rückschlagventile sowie Regelventile, Pumpen, rotierende Siebe, Probenehmer und alle anderen Dreh- oder Gleitmechanismen.
Schwingungen mit hoher Amplitude können außerdem zu Rissen und Korrosion an metallischen Ventilteilen und Rohrwänden führen. Verstreute Metallpartikel oder korrosive Chemikalien können das Medium in der Rohrleitung verunreinigen, was die Hygiene der Ventilleitungen und die Reinheit der Rohrleitungsmedien erheblich beeinträchtigen kann. Auch dies ist nicht zulässig.
Die Vorhersage von Kavitationsschäden an Kükenhähnen ist komplexer und basiert nicht nur auf der Berechnung des Drosseldruckabfalls. Erfahrungsgemäß kann der Druck im Hauptstrom bis auf den Dampfdruck der Flüssigkeit abfallen, bevor die lokale Verdampfung und das Zerplatzen der Dampfblase eintreten. Einige Ventilhersteller prognostizieren vorzeitige Kavitationsschäden, indem sie einen anfänglichen Schadensdruckabfall definieren. Die Methode der Ventilhersteller zur Vorhersage von Kavitationsschäden basiert auf der Tatsache, dass Dampfblasen zerplatzen und dadurch Kavitation und Lärm verursachen. Es wurde festgestellt, dass erhebliche Kavitationsschäden vermieden werden, wenn der berechnete Geräuschpegel unterhalb der unten aufgeführten Grenzwerte liegt.
Ventilgröße bis 3 Zoll – 80 dB
Ventilgröße von 4-6 Zoll – 85 dB
Ventilgröße 8-14 Zoll – 90 dB
Ventilgrößen von 16 Zoll und größer – 95 dB
Methoden zur Beseitigung von Kavitationsschäden
Das spezielle Ventildesign zur Vermeidung von Kavitation nutzt geteilten Durchfluss und abgestuften Druckabfall:
Bei der „Ventilumleitung“ wird ein großer Durchfluss in mehrere kleine Ströme aufgeteilt. Der Strömungsweg des Ventils ist so ausgelegt, dass der Durchfluss durch mehrere parallele kleine Öffnungen fließt. Der Anteil der Kavitationsblase an der Öffnung, durch die der Durchfluss fließt, wird berechnet. Die kleinere Öffnung ermöglicht kleinere Blasen, was zu weniger Lärm und im Schadensfall zu weniger Schäden führt.
„Abgestufter Druckabfall“ bedeutet, dass das Ventil mit zwei oder mehr in Reihe geschalteten Einstellpunkten ausgestattet ist. Dadurch wird der gesamte Druckabfall nicht in einem einzigen Schritt, sondern in mehreren kleineren Schritten reduziert. Ein geringerer Druckabfall als der einzelne Druckabfall kann den Druckabfall in der Schrumpfung durch den sinkenden Dampfdruck der Flüssigkeit verhindern und so Kavitation im Ventil verhindern.
Die Kombination aus Umleitung und Druckabfallstufung im selben Ventil ermöglicht eine verbesserte Kavitationsbeständigkeit. Bei einer Ventilmodifikation wird das Regelventil so positioniert, dass der Druck am Ventileinlass höher ist (z. B. weiter stromaufwärts oder auf einer niedrigeren Höhe), wodurch Kavitationsprobleme manchmal vermieden werden.
Darüber hinaus kann die Positionierung des Regelventils an der Stelle der Flüssigkeitstemperatur und damit des niedrigen Dampfdrucks (wie etwa am Wärmetauscher auf der Niedertemperaturseite) dazu beitragen, Kavitationsprobleme zu vermeiden.
Die Zusammenfassung zeigt, dass Kavitation bei Ventilen nicht nur Leistungseinbußen und Ventilschäden mit sich bringt. Auch nachgeschaltete Rohrleitungen und Anlagen sind gefährdet. Nur durch die Vorhersage von Kavitation und entsprechende Maßnahmen zu deren Beseitigung lassen sich hohe Ventilkosten vermeiden.
Veröffentlichungszeit: 25. Juni 2023
