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コントロールバルブの騒音とキャビテーション

コントロールバルブの騒音とキャビテーション

序章

音は、バルブを通る流体の動きから生成されます。それが「ノイズ」と呼ばれるのは、その音が望ましくない場合のみです。騒音が特定のレベルを超えると、人員に危険を及ぼす可能性があります。ノイズも優れた診断ツールです。摩擦によって音や騒音が発生するため、過度の騒音はバルブ内で発生する可能性のある損傷を示します。損傷は、摩擦自体または振動によって引き起こされる可能性があります。

ノイズの主な原因は3つあります。

機械的振動
–流体力学的ノイズ
–空力ノイズ

機械的振動

機械的振動は、バルブコンポーネントの劣化の良い兆候です。発生する騒音は通常強度と周波数が低いため、一般的に人員の安全上の問題にはなりません。振動は、ケージバルブと比較してステムバルブの方が問題です。ケージバルブは支持面積が大きいため、振動の問題が発生する可能性が低くなります。

流体力学的ノイズ

流体力学的ノイズは液体の流れで発生します。流体が制限を通過して圧力変化が発生すると、流体が蒸気泡を形成する可能性があります。これは点滅と呼ばれます。キャビテーションも問題であり、気泡が形成された後、崩壊します。発生する騒音は一般的に人員にとって危険ではありませんが、良い兆候です
トリムコンポーネントへの潜在的な損傷の。

空力ノイズ

空力騒音はガスの乱流によって発生し、主な騒音源です。発生する騒音レベルは、人員にとって危険である可能性があり、流量と圧力降下に依存します。

キャビテーションとフラッシング

点滅

点滅はキャビテーションの最初の段階です。ただし、キャビテーションが発生することなく、フラッシングが単独で発生する可能性があります。
液体の一部が恒久的に蒸気に変化すると、液体の流れでフラッシングが発生します。これは、圧力の低下によって液体が気体状態に変化することによってもたらされます。圧力の低下は、流れの制限によって引き起こされ、制限を介してより高い流量を生成し、したがって圧力の低下を引き起こす。
点滅で発生する2つの主な問題は次のとおりです。

–侵食
–容量の削減

侵食

フラッシングが発生すると、バルブの出口からの流れは液体と蒸気で構成されます。点滅が増えると、蒸気が液体を運びます。フローストリームの速度が増加すると、液体はバルブの内部に衝突するときに固体粒子のように機能します。バルブ出口のサイズを大きくすることにより、出口の流れの速度を下げることができ、損傷を減らすことができます。硬化した材料を使用するオプションは、別の解決策です。フラッシングはトリムとバルブアセンブリからさらに下流で発生するため、アングルバルブはこのアプリケーションに適しています。

容量の削減

フラッシュの場合のように、フローストリームが部分的に蒸気に変わると、フローストリームが占めるスペースが増加します。利用可能な領域が減少しているため、より大きな流量を処理するバルブの容量は制限されています。チョーク流れは、このように流れ容量が制限されている場合に使用される用語です。

キャビテーション

キャビテーションは、蒸気が液体に戻るように圧力が出口フローストリームで回復されることを除いて、フラッシングと同じです。臨界圧力は、流体の蒸気圧です。圧力が蒸気圧を下回るとバルブトリムのすぐ下流でフラッシングが発生し、圧力が蒸気圧を超えると気泡が崩壊します。気泡が崩壊すると、それらは激しい衝撃波を流れに送ります。キャビテーションに関する主な懸念事項は、バルブのトリムとボディの損傷です。これは主に気泡の崩壊によって引き起こされます。発生したキャビテーションの程度に応じて、その影響は
非常にノイズの多い設備に機器の損傷がほとんどまたはまったくない軽度のシューという音が、バルブと下流の配管に深刻な物理的損傷を引き起こします。激しいキャビテーションはノイズが多く、砂利がバルブを流れているように聞こえます。
発生する騒音は、通常、周波数と強度が低く、人員に問題を引き起こさないため、個人の安全の観点からは大きな問題ではありません。


投稿時間:2022年4月13日