Кавитация
С помощью антикавитационных тримов Fisher для регулирующих клапанов можно избежать кавитационного разрушения или минимизировать его при эксплуатации в чистой среде или в условиях загрязнения.
С помощью антикавитационных тримов Fisher для регулирующих клапанов можно избежать кавитационного разрушения или минимизировать его при эксплуатации в чистой среде или в условиях загрязнения.
Кавитация — это образование и схлопывание водяных пузырьков (полостей) в потоках жидкости по причине изменения скорости потока и давления в нем. У неконтролируемой кавитации в регулирующих клапанах существует 4 основных нежелательных эффекта: высокий уровень шума, повышенная вибрация, повреждение материала и снижение эффективности потока. Физическое повреждение трима клапана обычно характеризуется пористой и неровной поверхностью.
В регулирующих клапанах кавитация возникает только в потоках жидкости — кавитация газов невозможна.
Водяные пузырьки образуются, если давление жидкости падает до давления пара, когда жидкость проходит через регулирующий клапан. При дальнейшем повышении давления эти пузыри могут внезапно лопаться или схлопываться. Этот процесс называется кавитацией.
Кавитация является одним из результатов критического потока. Он возникает в случае, когда перепад давления повышается, а поддержание постоянного давления на входе не обеспечивает дальнейшее повышение расхода.
Кавитационное повреждение характеризуется появлением на поверхности мелких округлых углублений. Во время превращения жидкости в пар скоростные разрушительные микроструи и локальные ударные волны воздействуют на поверхность регулирующего клапана.
Кавитация не всегда вызывает повреждения.
Степень кавитационного повреждения зависит от нескольких факторов:
• интенсивность/величина перепада давления;
• материалы конструкции;
• время воздействия;
• объем потока;
• конструкция клапана/трима;
• утечка через закрытый клапан;
• тип рабочей среды.
Кавитация может сопровождаться неприемлемым уровнем шума и вибрации. Этот звук часто сравнивают со звуком гравия, проходящего сквозь клапан.
Хотя звук, ассоциирующийся с кавитацией жидкости, и может быть очень шумным и неприятным, первоочередное значение все-таки имеет возможное повреждение материала конструкции.
Вибрация, возникающая в результате кавитации, может иметь большее воздействие, чем кавитационное разрушение. Она может влиять на позиционер клапана, механизм соединения, основные и прилегающие трубы.
Кавитационное разрушение может протекать бесшумно: уровень шума и вибрации в регулирующем клапане не всегда соответствует уровню кавитационного разрушения.
Существуют следующие способы борьбы с кавитацией в регулирующих клапанах. Первый способ: кавитации и кавитационных повреждений можно избежать путем управления перепадами давления. Для этого общий перепад давления в регулирующем клапане дробится с использованием многоступенчатых тримов, как показано на изображении.
Второй способ заключается не в устранении кавитации, а в минимизации или локализации повреждений. Его целью является локализация кавитации таким образом, чтобы избежать воздействия на поверхности регулирующего клапана, а также усиление тех элементов конструкции, на которые кавитация воздействует.
Третий способ заключается в изменении конструкции оборудования таким образом, чтобы можно было избежать самой причины кавитации.
Инженеры Emerson проводят испытания на вибрацию и уровень шума в условиях кавитации. Видимость поля кавитации обеспечивается с помощью прозрачной трубы. Чтобы договориться о демонстрации кавитации, свяжитесь с местным офисом продаж Emerson.
Learn more about valve cavitation and some of the technical solutions using Fisher products.
Get a unique look at the effects of cavitation in a pipeline, including turbulent flow and noise, and learn how you can reduce your risk with Fisher solutions.
See the difference valve trim can have on pipeline flow patterns in this side-by-side setup at the Emerson Innovation Center for Fisher technology.
Learn more about reducing flow pressure in stages to avoid the damaging effects of cavitation from sudden pressure drops.
Learn more about valve cavitation and some of the technical solutions using Fisher products.
Get a unique look at the effects of cavitation in a pipeline, including turbulent flow and noise, and learn how you can reduce your risk with Fisher solutions.
See the difference valve trim can have on pipeline flow patterns in this side-by-side setup at the Emerson Innovation Center for Fisher technology.
Learn more about reducing flow pressure in stages to avoid the damaging effects of cavitation from sudden pressure drops.
