Hluk a kavitácia regulačných ventilov

Úvod

Zvuk je generovaný pohybom tekutiny cez ventil.Iba vtedy, keď je zvuk nežiaduci, sa nazýva „hluk“.Ak hluk prekročí určité úrovne, môže sa stať nebezpečným pre personál.Hluk je tiež dobrý diagnostický nástroj.Keďže zvuk alebo hluk vzniká trením, nadmerný hluk naznačuje možné poškodenie, ktoré sa môže vyskytnúť vo ventile.Poškodenie môže byť spôsobené samotným trením alebo vibráciami.

Existujú tri hlavné zdroje hluku:

–Mechanické vibrácie
- Hydrodynamický hluk
- Aerodynamický hluk

Mechanické vibrácie

Mechanické vibrácie sú dobrým indikátorom poškodenia komponentov ventilu.Pretože generovaný hluk má zvyčajne nízku intenzitu a frekvenciu, vo všeobecnosti nepredstavuje pre personál bezpečnostný problém.Vibrácie sú väčším problémom s driekovými ventilmi v porovnaní s klietkovými ventilmi.Klietkové ventily majú väčšiu nosnú plochu, a preto je menej pravdepodobné, že spôsobia problémy s vibráciami.

Hydrodynamický hluk

Hydrodynamický hluk vzniká pri prúdení kvapalín.Keď tekutina prechádza cez obmedzenie a dôjde k zmene tlaku, je možné, že tekutina vytvorí bubliny pary.Toto sa nazýva blikanie.Problémom je aj kavitácia, pri ktorej sa bubliny vytvoria, ale potom sa zrútia.Vzniknutý hluk vo všeobecnosti nie je pre personál nebezpečný, ale je dobrým indikátorom
potenciálneho poškodenia komponentov obloženia.

Aerodynamický hluk

Aerodynamický hluk je generovaný turbulenciou plynov a je hlavným zdrojom hluku.Vzniknuté hladiny hluku môžu byť nebezpečné pre personál a závisia od množstva prietoku a poklesu tlaku.

Kavitácia a blikanie

Bliká

Blikanie je prvou fázou kavitácie.Je však možné, že záblesk nastane sám o sebe bez toho, aby došlo ku kavitácii.
K blikaniu dochádza v prúdoch kvapaliny, keď sa časť kvapaliny natrvalo mení na paru.Je to spôsobené znížením tlaku, ktorý núti kvapalinu prejsť do plynného skupenstva.Zníženie tlaku je spôsobené obmedzením v prúde, ktoré generuje vyšší prietok cez obmedzenie, a teda zníženie tlaku.
Dva hlavné problémy spôsobené blikaním sú:

– Erózia
– Znížená kapacita

Erózia

Keď dôjde k blikaniu, prúd z výstupu ventilu pozostáva z kvapaliny a pary.So zvýšeným blikaním para nesie kvapalinu.Keď sa rýchlosť prúdu zvyšuje, kvapalina pôsobí ako pevné častice, keď naráža na vnútorné časti ventilu.Rýchlosť výstupného toku je možné znížiť zväčšením veľkosti výstupu ventilu, čím by sa znížilo poškodenie.Ďalším riešením sú možnosti použitia tvrdených materiálov.Rohové ventily sú vhodné pre túto aplikáciu, pretože lemovanie nastáva ďalej po prúde od zostavy obloženia a ventilu.

Znížená kapacita

Keď sa prietok čiastočne zmení na paru, ako v prípade blikania, priestor, ktorý zaberá, sa zväčší.Kvôli zmenšenej dostupnej ploche je kapacita ventilu na zvládanie väčších prietokov obmedzená.Dusený prietok je termín používaný vtedy, keď je takto obmedzená prietoková kapacita

Kavitácia

Kavitácia je rovnaká ako blikanie s výnimkou toho, že tlak sa obnoví vo výstupnom prúde tak, že para sa vráti do kvapaliny.Kritický tlak je tlak pár kvapaliny.Blikanie nastáva hneď za obložením ventilu, keď tlak klesne pod tlak pár, a potom sa bubliny zrútia, keď sa tlak vráti nad tlak pár.Keď sa bubliny zrútia, vysielajú do prúdu silné rázové vlny.Hlavným problémom pri kavitácii je poškodenie obloženia a tela ventilu.To je primárne spôsobené kolapsom bublín.V závislosti od rozsahu rozvinutej kavitácie sa jej účinky môžu pohybovať od a
mierny syčivý zvuk s malým alebo žiadnym poškodením zariadenia vo veľmi hlučnej inštalácii, ktorá spôsobuje vážne fyzické poškodenie ventilu a potrubia za ním. Silná kavitácia je hlučná a môže znieť, ako keby ventilom tiekol štrk.
Produkovaný hluk nepredstavuje z hľadiska osobnej bezpečnosti veľký problém, pretože jeho frekvencia a intenzita je zvyčajne nízka a ako taká nepredstavuje pre personál problém.