Jak zapobiegać kawitacji zaworów?

Tarcza i gniazdo oraz inne części wewnętrzne zaworu sterującego i Zawór redukcyjny pojawią się tarcia, rowki i inne defekty, większość z nich jest spowodowana kawitacją. Kawitacja to cały proces akumulacji, ruchu, podziału i eliminacji pęcherzyków. Gdy ciecz przepływa przez zawór częściowo otwarty, ciśnienie statyczne jest mniejsze niż ciśnienie nasycenia cieczy w obszarze narastającej prędkości lub po zamknięciu zaworu. W tym momencie ciecz w obszarze niskiego ciśnienia zaczyna parować i wytwarzają się małe pęcherzyki, które absorbują zawarte w cieczy zanieczyszczenia. Kiedy pęcherzyk jest ponownie przenoszony przez przepływ cieczy do obszaru o wyższym ciśnieniu statycznym, pęcherzyk nagle pęka lub eksploduje, co nazywamy tego rodzaju zjawiskiem przepływu hydraulicznego kawitacją zaworową.

Bezpośrednią przyczyną kawitacji jest błyskanie spowodowane nagłą zmianą oporu. Miganie odnosi się do wysokiego ciśnienia nasyconej cieczy po dekompresji na część pary nasyconej i cieczy nasyconej, pęcherzyków i powstania gładkiego tarcia na powierzchni części.

Kiedy pęcherzyki pękają podczas kawitacji, ciśnienie uderzenia może wynosić do 2000 MPa, co znacznie przekracza granicę zniszczenia zmęczeniowego większości materiałów metalowych. Pęknięcie pęcherzyka jest głównym źródłem hałasu, wytwarzane przez nie wibracje mogą wytwarzać hałas o częstotliwości do 10 KHZ, im więcej pęcherzyków, tym hałas jest poważniejszy, ponadto kawitacja zmniejszy nośność zaworu, uszkodzi wewnętrzne części zaworu i podatne na wycieki, więc jak temu zapobiec zawór kawitacja?

• Wielostopniowa redukcja ciśnienia

Wielostopniowe obniżające się części wewnętrzne, czyli spadek ciśnienia przez zawór na kilka mniejszych, tak aby sekcja skurczu żyły ciśnieniowej była większa niż ciśnienie pary, aby uniknąć tworzenia się pęcherzyków pary i wyeliminować kawitację.

• Zwiększ twardość materiału

Jedną z głównych przyczyn uszkodzenia zaworu jest to, że twardość materiału nie jest w stanie wytrzymać siły uderzenia wywołanej pęknięciem pęcherzyka. Napawanie lub spawanie natryskowe stopu Strykera na bazie stali nierdzewnej w celu utworzenia utwardzonej powierzchni. Po uszkodzeniu ponowne napawanie lub spawanie natryskowe może wydłużyć żywotność sprzętu i zmniejszyć koszty konserwacji.

• Porowata konstrukcja dławiąca

Specjalna konstrukcja gniazda i dysku sprawia, że przepływ cieczy pod ciśnieniem jest wyższy niż ciśnienie pary nasyconej, co powoduje koncentrację wtryskiwanej cieczy w zaworze na energię kinetyczną zamienianą w energię cieplną, ograniczając w ten sposób powstawanie pęcherzyków powietrza.

Z drugiej strony, aby pęcherzyk pękł w środku tulei, aby uniknąć uszkodzenia bezpośrednio na powierzchni gniazda i tarczy.