तितली वाल्व में गुहिकायन का खतरा क्यों होता है?

की संवेदनशीलतातितली वाल्वगुहिकायन से उनकी संरचनात्मक विशेषताओं, द्रव गतिशीलता विशेषताओं और परिचालन स्थितियों का गहरा संबंध है। विशिष्ट कारण इस प्रकार हैं:

1. तितली वाल्व संरचना स्थानीय निम्न दबाव वाले क्षेत्रों के निर्माण की ओर ले जाती है

तितली वाल्वों के खुलने और बंद होने वाले घटक डिस्क के आकार की तितली प्लेटें हैं। खोलने के लिए घूमते समय, तरल पदार्थ को तितली प्लेट के किनारे के चारों ओर प्रवाहित करने की आवश्यकता होती है। बटरफ्लाई प्लेट (डाउनस्ट्रीम साइड) के पीछे एक स्थानीय निम्न दबाव क्षेत्र बनेगा। जब द्रव का दबाव संतृप्त वाष्प दबाव से नीचे चला जाता है, तो तरल में घुली गैसें अवक्षेपित हो जाएंगी और बुलबुले बन जाएंगी, जो गुहिकायन का प्रारंभिक चरण है।

विशिष्ट परिदृश्य: उच्च दबाव अंतर या उच्च गति जल प्रवाह स्थितियों के तहत, तितली प्लेट के किनारे पर प्रवाह वेग तेजी से बढ़ जाता है। बर्नौली के सिद्धांत के अनुसार, प्रवाह वेग में वृद्धि से दबाव में कमी आती है, जिससे कम दबाव वाले क्षेत्रों का निर्माण और तेज हो जाता है और गुहिकायन की स्थिति पैदा होती है।

2. द्रव अशांति और बुलबुला ढहने का प्रभाव

जब तरल पदार्थ बुलबुले को उच्च दबाव वाले क्षेत्र में ले जाता है (जैसे कि डाउनस्ट्रीम पाइपलाइन)।तितली वाल्व), बुलबुले जल्दी से ढह जाएंगे, जिससे सूक्ष्म जेट उत्पन्न होंगे जो धातु की सतह पर प्रभाव डालेंगे। इस प्रभाव की आवृत्ति बहुत अधिक है (प्रति सेकंड हजारों बार तक), जिससे धातु की सतह पर धीरे-धीरे गड्ढे और छीलने लगते हैं, जो अंततः सीलिंग सतह को नुकसान पहुंचाते हैं।

डेटा समर्थन: प्रयोगों से पता चला है कि बुलबुले के ढहने से उत्पन्न प्रभाव बल कई सौ मेगापास्कल तक पहुंच सकता है, जो सामान्य धातु सामग्री की थकान शक्ति से कहीं अधिक है, और गुहिकायन क्षति का मुख्य तंत्र है।

3. तितली वाल्वों की नियामक विशेषताएं गुहिकायन के जोखिम को बढ़ा देती हैं

बटरफ्लाई वाल्व का उपयोग आमतौर पर प्रवाह विनियमन के लिए किया जाता है, लेकिन जब उद्घाटन छोटा होता है (<15 ° ~ 20 °), तो तरल पदार्थ बटरफ्लाई प्लेट और वाल्व सीट के बीच संकीर्ण अंतर से गुजरता है, जिससे प्रवाह वेग में तेज वृद्धि होती है, दबाव कम हो जाता है, और गुहिकायन का खतरा काफी बढ़ जाता है।

इंजीनियरिंग मामला: जलविद्युत स्टेशन के इनलेट वाल्व या सीवेज उपचार प्रणाली में, यदि तितली वाल्व लंबे समय तक एक छोटे से उद्घाटन समायोजन स्थिति में है, तो गुहिकायन गड्ढे जल्दी से वाल्व प्लेट के पीछे दिखाई देंगे, जिससे सीलिंग विफलता हो जाएगी और वाल्व प्लेट या सीलिंग रिंग को बार-बार बदलने की आवश्यकता होगी।

4. मध्यम विशेषताओं और परिचालन स्थितियों का प्रभाव

कण युक्त माध्यम: यदि तरल पदार्थ में तलछट और धातु ऑक्साइड जैसे कठोर कण होते हैं, तो गुहिकायन द्वारा उत्पन्न सूक्ष्म जेट कणों को सीलिंग सतह पर प्रभाव डालने के लिए ले जाएगा, जिससे "क्षरण गुहिकायन" समग्र क्षति होगी और विफलता में तेजी आएगी।

उच्च तापमान या संक्षारक मीडिया: उच्च तापमान तरल पदार्थों की सतह के तनाव को कम कर सकता है और बुलबुले के निर्माण को बढ़ावा दे सकता है; संक्षारक मीडिया धातु सामग्री की गुहिकायन रोधी क्षमता को कमजोर कर सकता है, और दोहरा प्रभाव तितली वाल्वों की विफलता को बढ़ा देता है।

5. तितली वाल्व के प्रकार और डिज़ाइन की सीमाएँ

एकल विलक्षण/केंद्र तितली वाल्व: जल प्रवाह की दिशा (वाल्व प्लेट बायस्ड डाउनस्ट्रीम) पर विचार करना आवश्यक है। रिवर्स इंस्टॉलेशन से प्रवाह क्षेत्र की स्थिरता को नुकसान होगा और गुहिकायन का खतरा बढ़ जाएगा।

ऊर्ध्वाधर पाइपलाइन स्थापना: वाल्व प्लेट का स्वयं का वजन सीलिंग सतह पर असमान तनाव का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थानीय दबाव में कमी और गुहिकायन उत्पन्न हो सकता है।

नरम सीलबंद तितली वाल्व: रबर सीलिंग रिंगों में गुहिकायन प्रभाव के तहत छीलने और क्षति होने का खतरा होता है, जबकि हार्ड सीलिंग होती हैतितली वाल्व, हालांकि कटाव के प्रति प्रतिरोधी, उच्च लागत और सीमित अनुप्रयोग हैं।