Hluk a kavitace regulačního ventilu

Úvod

Zvuk je generován pohybem tekutiny přes ventil.Pouze tehdy, když je zvuk nežádoucí, se nazývá „hluk“.Pokud hluk překročí určité úrovně, může se stát nebezpečným pro personál.Hluk je také dobrým diagnostickým nástrojem.Vzhledem k tomu, že zvuk nebo hluk vzniká třením, nadměrný hluk indikuje možné poškození ventilu.Poškození může být způsobeno samotným třením nebo vibracemi.

Existují tři hlavní zdroje hluku:

–Mechanické vibrace
– Hydrodynamický hluk
– Aerodynamický hluk

Mechanické vibrace

Mechanické vibrace jsou dobrým indikátorem poškození součástí ventilu.Protože generovaný hluk má obvykle nízkou intenzitu a frekvenci, obecně nepředstavuje pro personál bezpečnostní problém.Vibrace jsou větším problémem u dříkových ventilů než u klecových ventilů.Klecové ventily mají větší nosnou plochu, a proto je méně pravděpodobné, že způsobí problémy s vibracemi.

Hydrodynamický hluk

V proudění kapalin vzniká hydrodynamický hluk.Když tekutina prochází omezením a dojde ke změně tlaku, je možné, že tekutina vytvoří bubliny páry.Tomu se říká blikání.Problémem je také kavitace, kdy se bubliny tvoří, ale následně se zhroutí.Vznikající hluk obecně není pro personál nebezpečný, ale je dobrým ukazatelem
potenciálního poškození součástí obložení.

Aerodynamický hluk

Aerodynamický hluk je generován turbulencí plynů a je hlavním zdrojem hluku.Vzniklé hladiny hluku mohou být nebezpečné pro personál a jsou závislé na množství průtoku a poklesu tlaku.

Kavitace a blikání

Bliká

Flashing je první fází kavitace.Je však možné, že záblesk nastane sám o sobě, aniž by došlo ke kavitaci.
K blikání dochází v tocích kapaliny, když se část kapaliny trvale změní na páru.To je způsobeno snížením tlaku, který nutí kapalinu přejít do plynného skupenství.Snížení tlaku je způsobeno omezením v proudu proudění, které generuje vyšší průtok přes omezení, a tedy snížení tlaku.
Dva hlavní problémy způsobené blikáním jsou:

- Eroze
– Snížená kapacita

Eroze

Když dojde k blikání, proud z výstupu ventilu se skládá z kapaliny a páry.Se zvýšeným blikáním pára nese kapalinu.Když se rychlost proudu zvyšuje, kapalina působí jako pevné částice, když naráží na vnitřní části ventilu.Rychlost výstupního toku lze snížit zvětšením velikosti výstupu ventilu, což by snížilo poškození.Dalším řešením jsou možnosti použití kalených materiálů.Rohové ventily jsou pro tuto aplikaci vhodné, protože k lemování dochází dále po proudu od sestavy obložení a ventilu.

Snížená kapacita

Když se proudící proud částečně změní na páru, jako v případě blikání, zvětší se prostor, který zabírá.Vzhledem ke zmenšené dostupné ploše je kapacita ventilu pro zpracování větších průtoků omezená.Škrcení průtoku je termín používaný v případě, že je kapacita průtoku omezena tímto způsobem

Kavitace

Kavitace je stejná jako flashing s tím rozdílem, že tlak je obnoven ve výstupním proudu tak, že se pára vrací do kapaliny.Kritický tlak je tlak par kapaliny.K blikání dochází těsně po proudu od ventilového obložení, když tlak klesne pod tlak páry, a pak se bubliny zhroutí, když se tlak obnoví nad tlak páry.Když se bubliny zhroutí, vysílají do proudu proudění silné rázové vlny.Hlavním problémem kavitace je poškození obložení a těla ventilu.To je primárně způsobeno kolapsem bublin.V závislosti na rozsahu rozvinuté kavitace se její účinky mohou pohybovat od a
mírný syčivý zvuk s malým nebo žádným poškozením zařízení u vysoce hlučné instalace způsobující vážné fyzické poškození ventilu a potrubí po proudu Silná kavitace je hlučná a může znít, jako by ventilem protékal štěrk.
Produkovaný hluk nepředstavuje z hlediska osobní bezpečnosti velký problém, protože jeho frekvence a intenzita je obvykle nízká a jako takový nepředstavuje pro personál problém.