バルブのキャビテーションを防ぐにはどうすればいいですか?

ディスクとシート、および制御弁の内部の他の部品と 減圧弁 バルブには摩擦、溝などの欠陥が現れますが、そのほとんどはキャビテーションが原因です。キャビテーションとは、気泡の蓄積、移動、分裂、除去の全過程のことです。バルブが部分的に開いた状態で液体が通過するとき、速度が増加する領域またはバルブが閉じた後、静圧は液体の飽和圧力よりも低くなります。このとき、低圧領域の液体は蒸発し始め、液体内の不純物を吸収する小さな気泡を生成します。気泡が再び液体の流れによってより高い静圧の領域に運ばれると、気泡は突然破裂または爆発します。このような水力流動現象をバルブキャビテーションと呼びます。

キャビテーションの直接的な原因は、急激な抵抗の変化によって引き起こされるフラッシングです。フラッシングとは、減圧後の飽和液体の高圧が飽和蒸気と飽和液体の一部に変化し、部品の表面に滑らかな摩擦気泡が形成されることを指します。

キャビテーション中に気泡が破裂すると、衝撃圧力は最大2000Mpaに達し、ほとんどの金属材料の疲労破壊限界を大幅に超えます。気泡破裂は騒音の主な発生源であり、それによって発生する振動は最大10KHZの騒音を発生し、気泡が多いほど騒音は深刻になります。また、キャビテーションによりバルブの支持力が低下し、バルブ内部の部品が損傷し、漏れが発生しやすくなります。 バルブ キャビテーション？

• 多段減圧

内部部品を多段に減圧し、つまり、バルブを通過する圧力降下をいくつかの小さな部分に分割することで、静脈収縮部の圧力が蒸気圧力よりも高くなり、蒸気泡の形成を回避し、キャビテーションを排除します。

• 材料の硬度を高める

バルブが損傷する主な原因の 1 つは、材料の硬度が気泡の破裂によって放出される衝撃力に耐えられないことです。ステンレス鋼をベースにしたストライカー合金の表面処理またはスプレー溶接により、硬化した表面が形成されます。一度損傷しても、再度の表面処理またはスプレー溶接により、機器の耐用年数を延ばし、メンテナンス コストを削減できます。

• 多孔質スロットル設計

特殊なシートとディスク構造により、液体の流れの圧力が飽和蒸気圧よりも高くなり、バルブ内の注入液体の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、気泡の発生が減少します。

一方、スリーブの中央で気泡が破裂するようにすることで、シートやディスクの表面が直接損傷するのを回避します。