Af hverju er fiðrildaloki viðkvæmt fyrir kavitation?

Viðkvæmni fyrirfiðrildalokarkavitation er nátengd byggingareiginleikum þeirra, vökvavirknieiginleikum og rekstrarskilyrðum. Sérstakar ástæður eru sem hér segir:

1. Fiðrildaventilsbyggingin leiðir til myndunar staðbundinna lágþrýstingssvæða

Opnunar- og lokunarhlutar fiðrildaloka eru skífulaga fiðrildaplötur. Þegar snúið er til að opna þarf vökvi að flæða um brún fiðrildaplötunnar. Staðbundið lágþrýstisvæði mun myndast á bak við fiðrildaplötuna (neðri hlið). Þegar vökvaþrýstingurinn fellur niður fyrir mettaðan gufuþrýsting, munu uppleystar lofttegundir í vökvanum falla út og mynda loftbólur, sem er upphafsstig kavitation.

Dæmigerð atburðarás: Við mikinn þrýstingsmun eða háhraða vatnsflæðisskilyrði eykst flæðishraðinn við brún fiðrildaplötunnar verulega. Samkvæmt meginreglu Bernoulli leiðir aukinn flæðishraði til lækkunar á þrýstingi, sem eykur enn frekar myndun lágþrýstisvæða og skapar aðstæður fyrir kavitation.

2. Áhrif vökvaóróa og bóluhruns

Þegar vökvinn ber loftbólur inn í háþrýstisvæðið (eins og niðurstreymisleiðslur fráfiðrildalokar), munu loftbólurnar hrynja fljótt og mynda örstróka sem hafa áhrif á málmyfirborðið. Tíðni þessa höggs er mjög há (allt að tugþúsundum sinnum á sekúndu), sem veldur smám saman gryfju og flögnun á málmyfirborðinu, sem að lokum skemmir þéttingaryfirborðið.

Stuðningur við gögn: Tilraunir hafa sýnt að höggkrafturinn sem myndast við hrun kúla getur náð nokkur hundruð megapascals, langt umfram þreytustyrk venjulegra málmefna, og er kjarninn í kavitationskemmdum.

3. Stýrieiginleikar fiðrildaloka auka hættuna á kavitation

Fiðrildalokar eru almennt notaðir til að stjórna flæði, en þegar opið er lítið (<15 ° ~ 20 °), fer vökvinn í gegnum þröngt bilið milli fiðrildaplötunnar og ventilsætisins, sem veldur mikilli aukningu á flæðishraða, dregur enn frekar úr þrýstingi og eykur verulega hættu á kavitation.

Verkfræðitilfelli: Í inntaksloka eða skólphreinsunarkerfi vatnsaflsstöðvar, ef fiðrildalokinn er í litlum opnunarstillingarástandi í langan tíma, munu holaholur fljótt birtast á bak við ventilplötuna, sem veldur bilun í þéttingu og þarf að skipta oft um ventilplötuna eða þéttihringinn.

4. Áhrif miðlungs eiginleika og rekstrarskilyrða

Miðill sem inniheldur agnir: Ef vökvinn inniheldur harðar agnir eins og botnfall og málmoxíð, mun örstrókur sem myndast við kavitation bera agnirnar til að hafa áhrif á þéttingaryfirborðið, myndar „rofskavitation“ samsettan skaða og flýtir fyrir biluninni.

Háhiti eða ætandi miðlar: Hár hiti getur dregið úr yfirborðsspennu vökva og stuðlað að myndun loftbóla; Ætandi miðlar geta veikt getu gegn kavitation málmefna og tvöföld áhrif eykur bilun fiðrildaloka.

5. Takmarkanir á gerðum fiðrildaloka og hönnun

Einn sérvitringur/miðja fiðrildaventill: Nauðsynlegt er að huga að stefnu vatnsrennslis (ventilplata hallað niðurstreymis). Öfug uppsetning mun skaða stöðugleika flæðisviðsins og auka hættu á kavitation.

Lóðrétt uppsetning leiðslna: Sjálfsþyngd ventlaplötunnar getur valdið ójöfnu álagi á þéttiflötinn, sem leiðir til staðbundinnar þrýstingslækkunar og framkalla kavitation.

Mjúkur lokaður fiðrildaventill: Gúmmíþéttihringir eru viðkvæmir fyrir að flagna og skemmast við holaáhrif en harðþéttirfiðrildalokar, þó að það sé ónæmt fyrir veðrun, hafa hærri kostnað og takmarkaða notkun.