Szabályozószelep zaj és kavitáció

Bevezetés

Hang keletkezik a folyadék szelepen keresztüli mozgásából.Csak akkor nevezik „zajnak”, ha a hang nem kívánatos.Ha a zaj meghalad egy bizonyos szintet, az veszélyes lehet a személyzetre.A zaj is jó diagnosztikai eszköz.Mivel a súrlódás hangot vagy zajt kelt, a túlzott zaj a szelepen belüli lehetséges károsodást jelzi.A károsodást maga a súrlódás vagy a vibráció okozhatja.

A zajnak három fő forrása van:

–Mechanikus vibráció
– Hidrodinamikus zaj
– Aerodinamikai zaj

Mechanikus vibráció

A mechanikus vibráció jól jelzi a szelepalkatrészek elhasználódását.Mivel a generált zaj általában alacsony intenzitású és alacsony gyakoriságú, általában nem jelent biztonsági problémát a személyzet számára.A rezgés nagyobb problémát jelent a szelepszárral, mint a kosaras szelepekkel.A tokos szelepek nagyobb támasztófelülettel rendelkeznek, ezért kevésbé valószínű, hogy vibrációs problémákat okoznak.

Hidrodinamikus zaj

Folyadékáramlásban hidrodinamikai zaj keletkezik.Amikor a folyadék áthalad egy korlátozáson és nyomásváltozás következik be, lehetséges, hogy a folyadék gőzbuborékokat képez.Ezt villogásnak hívják.Problémát jelent a kavitáció is, ahol a buborékok kialakulnak, de aztán összeesnek.A keletkezett zaj általában nem veszélyes a személyzetre, de jó jelzés
a díszelemek esetleges károsodásától.

Aerodinamikai zaj

Az aerodinamikai zajt a gázok turbulenciája generálja, és ez a zaj fő forrása.A keletkező zajszintek veszélyesek lehetnek a személyzetre, és függenek az áramlás mértékétől és a nyomáseséstől.

Kavitáció és villogás

Villog

A villogás a kavitáció első szakasza.Előfordulhat azonban, hogy a villogás magától is létrejön anélkül, hogy kavitáció lépne fel.
Felvillanás következik be a folyadékáramlásban, amikor a folyadék egy része tartósan gőzzé változik.Ezt a nyomáscsökkenés okozza, amely arra kényszeríti a folyadékot, hogy gáz halmazállapotúvá változzon.A nyomáscsökkenést az áramlási áramlás korlátozása okozza, amely nagyobb áramlási sebességet generál a szűkítésen keresztül, és ezáltal csökkenti a nyomást.
A villogással kapcsolatos két fő probléma a következő:

- Erózió
– Csökkentett kapacitás

Erózió

Villogáskor a szelep kimenetéből kifolyó áramlás folyadékból és gőzből áll.Fokozott villogással a gőz szállítja a folyadékot.Az áramlás sebességének növekedésével a folyadék szilárd részecskékként hat a szelep belső részeihez.A kilépő áramlás sebessége csökkenthető a szelep kimenetének méretének növelésével, ami csökkenti a károsodást.Egy másik megoldás az edzett anyagok felhasználása.A szögszelepek alkalmasak erre az alkalmazásra, mivel a villogás a burkolattól és a szelepegységtől távolabb történik.

Csökkentett kapacitás

Amikor az áramlás részben gőzzé változik, mint például a villogáskor, az általa elfoglalt hely megnő.A rendelkezésre álló terület csökkentése miatt a szelep kapacitása nagyobb áramlások kezelésére korlátozott.A fojtott áramlás akkor használatos, ha az áramlási kapacitás ilyen módon korlátozott

Kavitáció

A kavitáció ugyanaz, mint a villogás, azzal a különbséggel, hogy a nyomás a kilépő áramlási áramban visszanyerődik, így a gőz visszakerül folyadékká.A kritikus nyomás a folyadék gőznyomása.Villogás következik be közvetlenül a szelepbetét után, amikor a nyomás a gőznyomás alá esik, majd a buborékok összeomlanak, amikor a nyomás a gőznyomás fölé emelkedik.Amikor a buborékok összeomlanak, súlyos lökéshullámokat küldenek az áramlási áramba.A kavitációval kapcsolatos fő probléma a szelep borításának és testének sérülése.Ezt elsősorban a buborékok összeomlása okozza.A kialakult kavitáció mértékétől függően hatásai a
enyhe sziszegő hang csekély vagy semmilyen berendezéskárosodással egy erősen zajos telepítésnél, ami súlyos fizikai károsodást okoz a szelepben és az alsó csővezetékben A súlyos kavitáció zajos, és úgy hangzik, mintha kavics folyik át a szelepen.
A keletkezett zaj személybiztonsági szempontból nem jelent komoly gondot, mivel általában alacsony gyakoriságú és intenzitású, és mint ilyen, nem jelent problémát a személyzet számára.