Выбар хімічных клапанаў

Асноўныя моманты выбару клапана
1. Удакладніце прызначэнне клапана ў абсталяванні або прыладзе
Вызначце ўмовы працы клапана: характар выкарыстоўванага асяроддзя, працоўны ціск, рабочую тэмпературу і спосаб кіравання і г.д.
2. Правільна выберыце тып клапана
Правільны выбар тыпу клапана грунтуецца на поўным разуменні канструктарам усяго вытворчага працэсу і ўмоў эксплуатацыі. Пры выбары тыпу клапана канструктар павінен спачатку зразумець структурныя характарыстыкі і прадукцыйнасць кожнага клапана.
3. Вызначце кантавое падключэнне клапана
Сярод разьбовых злучэнняў, фланцавых злучэнняў і зварных злучэнняў першыя два з'яўляюцца найбольш распаўсюджанымі. Разьбовыя клапаны - гэта ў асноўным клапаны з намінальным дыяметрам менш за 50 мм. Калі дыяметр занадта вялікі, усталяваць і герметызаваць злучэнне будзе вельмі цяжка.
Фланцавыя клапаны лягчэй мантаваць і разбіраць, але яны цяжэйшыя і даражэйшыя за клапаны з разьбовым злучэннем, таму падыходзяць для злучэнняў труб рознага дыяметра і ціску.
Зварачнае злучэнне падыходзіць для ўмоў вялікіх нагрузак і больш надзейнае, чым фланцавае. Аднак, зварачны клапан складана разабраць і зноў усталяваць, таму яго выкарыстанне абмежавана выпадкамі, калі ён звычайна можа надзейна працаваць працяглы час, або калі ўмовы выкарыстання цяжкія і тэмпература высокая.
4. Выбар матэрыялу клапана
Пры выбары матэрыялу корпуса клапана, унутраных дэталяў і ўшчыльняльнай паверхні, акрамя фізічных уласцівасцей (тэмпература, ціск) і хімічных уласцівасцей (каразійнасць) працоўнага асяроддзя, неабходна таксама ўлічваць чысціню асяроддзя (наяўнасць цвёрдых часціц або без іх). Акрамя таго, неабходна азнаёміцца з адпаведнымі правіламі краіны і ведамства карыстальніка.
Правільны і разумны выбар матэрыялу клапана можа забяспечыць найбольш эканамічны тэрмін службы і найлепшыя характарыстыкі клапана. Паслядоўнасць выбару матэрыялу корпуса клапана: чыгун-вугляродзістая сталь-нержавеючая сталь, а паслядоўнасць выбару матэрыялу ўшчыльняльнага кольца: гума-медзь-легаваная сталь-F4.
5. Іншае
Акрамя таго, неабходна вызначыць хуткасць патоку і ўзровень ціску вадкасці, якая працякае праз клапан, і выбраць адпаведны клапан, выкарыстоўваючы існуючую інфармацыю (напрыклад, каталогі клапанаў, узоры клапанаў і г.д.).

Часта выкарыстоўваныя інструкцыі па выбары клапана

1: Інструкцыя па выбары засаўкі
У цэлым, засаўкі павінны быць першым выбарам. Акрамя таго, што яны падыходзяць для пары, нафты і іншых асяроддзяў, засаўкі таксама падыходзяць для асяроддзяў, якія змяшчаюць грануляваныя цвёрдыя рэчывы і высокую глейкасць, і падыходзяць для клапанаў у вентыляцыйных і нізкавакуумных сістэмах. Для асяроддзяў з цвёрдымі часціцамі корпус засаўкі павінен мець адну або дзве прачышчальныя адтуліны. Для нізкатэмпературных асяроддзяў варта выкарыстоўваць спецыяльныя нізкатэмпературныя засаўкі.

2: Інструкцыя па выбары шаравога клапана
Запорны клапан падыходзіць для трубаправодаў, якія не патрабуюць строгай устойлівасці да вадкасці, гэта значыць трубаправодаў або прылад з высокай тэмпературай і высокім ціскам, якія не ўлічваюць страты ціску, і падыходзяць для сярэдніх трубаправодаў, такіх як пара, з DN <200 мм;
Невялікія клапаны могуць выбіраць шаравыя клапаны, такія як ігольчастыя клапаны, прыборныя клапаны, клапаны для адбору проб, клапаны манометра і г.д.;
Запорны клапан мае рэгуляванне патоку або рэгуляванне ціску, але дакладнасць рэгулявання не высокая, а дыяметр трубы адносна невялікі, таму лепш выкарыстоўваць запорны клапан або дросельную засланку;
Для высокатаксічных асяроддзяў варта выкарыстоўваць шаравы клапан з сильфонным ушчыльненнем; аднак шаравы клапан нельга выкарыстоўваць для асяроддзяў з высокай глейкасцю і асяроддзяў, якія ўтрымліваюць часціцы, якія лёгка асядаюць, а таксама ў якасці вентыляцыйнага клапана або клапана сістэмы нізкага вакууму.
3: Інструкцыі па выбары шаровага клапана
Шаравы кран падыходзіць для нізкатэмпературных, высокацісных і высокаглейкасных асяроддзяў. Большасць шаравых кранаў можна выкарыстоўваць у асяроддзях з завіслымі цвёрдымі часціцамі, а таксама ў парашкападобных і грануляваных асяроддзях у залежнасці ад патрабаванняў да ўшчыльняльнага матэрыялу;
Поўнаканальны шаравы кран не падыходзіць для рэгулявання патоку, але ён падыходзіць для выпадкаў, калі патрабуецца хуткае адкрыццё і закрыццё, што зручна для экстранага спынення аварый; звычайна пры строгіх характарыстыках герметычнасці, зносе, звужэнні праходу, хуткім адкрыцці і закрыцці, адключэнні пад высокім ціскам (вялікая розніца ціску). Рэкамендуецца выкарыстоўваць шаравыя краны ў трубаправодах з нізкім узроўнем шуму, выпарэннем, малым рабочым момантам і малым супраціўленнем вадкасці.
Шаравы кран падыходзіць для лёгкіх канструкцый, нізкаціскавых перамыкачоў і агрэсіўных асяроддзяў; ён таксама з'яўляецца найбольш ідэальным клапанам для нізкатэмпературных і крыягенных асяроддзяў. Для трубаправоднай сістэмы і прылады нізкатэмпературных асяроддзяў варта выбраць нізкатэмпературны шаравы кран з вечкам;
Пры выбары шаравага крана з плаваючым дыяметрам матэрыял яго сядла павінен вытрымліваць нагрузку шара і рабочага асяроддзя. Шаравыя краны вялікага калібра патрабуюць большай сілы падчас працы, DN≥
Шаравы кран дыяметрам 200 мм павінен выкарыстоўваць чарвячную перадачу; фіксаваны шаравы кран падыходзіць для большага дыяметра і больш высокага ціску; акрамя таго, шаравы кран, які выкарыстоўваецца для працэсаў з высокатаксічнымі матэрыяламі і трубаправодамі з лёгкаўзгаральнымі асяроддзямі, павінен мець вогнеўстойлівую і антыстатычную канструкцыю.
4: інструкцыі па выбары дросельнай засланкі
Дросельны клапан падыходзіць для выпадкаў, калі тэмпература асяроддзя нізкая, а ціск высокі, а таксама для дэталяў, якія патрабуюць рэгулявання патоку і ціску. Ён не падыходзіць для асяроддзя з высокай глейкасцю і цвёрдымі часціцамі, а таксама не падыходзіць для запорнага клапана.
5: Інструкцыі па выбары кранавага клапана
Запорны клапан падыходзіць для выпадкаў, калі патрабуецца хуткае адкрыццё і закрыццё. Як правіла, ён не падыходзіць для пары і асяроддзяў з больш высокай тэмпературай, для асяроддзяў з нізкай тэмпературай і высокай глейкасцю, а таксама для асяроддзяў з завіслымі часціцамі.
6: Інструкцыі па выбары дросельнага клапана
Дросельны клапан падыходзіць для вялікага дыяметра (напрыклад, DN﹥600 мм) і кароткай даўжыні канструкцый, а таксама ў выпадках, калі патрабуецца рэгуляванне патоку і хуткае адкрыццё і закрыццё. Звычайна ён выкарыстоўваецца пры тэмпературы ≤
80℃, ціск ≤ 1,0 МПа вада, алей, сціснутае паветра і іншыя асяроддзі; з-за адносна вялікай страты ціску ў дросельных клапанах у параўнанні з засаўкамі і шаравымі кранамі, дросельныя клапаны падыходзяць для трубаправодных сістэм з менш строгімі патрабаваннямі да страты ціску.
7: Інструкцыі па выбары зваротнага клапана
Зваротныя клапаны звычайна падыходзяць для чыстых асяроддзяў, а не для асяроддзяў, якія змяшчаюць цвёрдыя часціцы і высокую глейкасць. Пры дыяметры ≤40 мм варта выкарыстоўваць пад'ёмны зваротны клапан (дапускаецца ўстаноўка толькі на гарызантальным трубаправодзе); пры DN=50～400 мм варта выкарыстоўваць паваротны зваротны клапан (можна ўсталёўваць як на гарызантальных, так і на вертыкальных трубаправодах, напрыклад, пры ўсталёўцы на вертыкальным трубаправодзе кірунак патоку асяроддзя павінен быць знізу ўверх);
Пры DN≥450 мм варта выкарыстоўваць буферны зваротны клапан; пры DN=100～400 мм можна выкарыстоўваць і зваротны клапан з фіксаванай плоскай; паваротны зваротны клапан можа працаваць на вельмі высокім працоўным ціску, PN можа дасягаць 42 МПа, і можа выкарыстоўвацца для любога працоўнага асяроддзя і любога дыяпазону працоўнай тэмпературы ў залежнасці ад розных матэрыялаў корпуса і ўшчыльняльных дэталяў.
Асяроддзе - вада, пара, газ, каразійнае асяроддзе, алей, лекі і г.д. Дыяпазон рабочых тэмператур асяроддзя складае ад -196 да 800 ℃.
8: Інструкцыі па выбары дыяфрагмавага клапана
Мембранны клапан падыходзіць для алею, вады, кіслотных асяроддзяў і асяроддзяў, якія змяшчаюць завіслыя цвёрдыя рэчывы, з рабочай тэмпературай ніжэй за 200℃ і ціскам ніжэй за 1,0 МПа. Ён не падыходзіць для арганічных растваральнікаў і моцных акісляльнікаў.
Для абразіўных грануляваных асяроддзяў варта выбіраць мембранныя клапаны плаціны, пры гэтым варта звяртацца да табліцы характарыстык патоку мембранных клапанаў плаціны; для глейкіх вадкасцей, цэментнага раствора і асадкавых асяроддзяў варта выбіраць прамыя мембранныя клапаны; мембранныя клапаны нельга выкарыстоўваць для вакуумных труб, за выключэннем выпадкаў, калі гэта неабходна для дарожнага і вакуумнага абсталявання.

Пытанне і адказ па выбары клапана

1. Якія тры асноўныя фактары варта ўлічваць пры выбары агенцтва-выканаўцы?
Выхадная магутнасць прывада павінна быць большай за нагрузку клапана і павінна быць разумна ўзгодненай.
Пры праверцы стандартнай камбінацыі неабходна ўлічваць, ці адпавядае дапушчальны перапад ціску, зададзены клапанам, патрабаванням працэсу. Калі перапад ціску вялікі, неабходна разлічыць незбалансаваную сілу на залатніку.
Неабходна ўлічваць, ці адпавядае хуткасць рэагавання прывада патрабаванням тэхналагічнага працэсу, асабліва электрычнага прывада.

2. У параўнанні з пнеўматычнымі прывадамі, якія характарыстыкі электрычных прывадаў і якія тыпы выхадных сігналаў існуюць?
Крыніцай электрапрывада з'яўляецца электрычная энергія, якая з'яўляецца простай і зручнай, мае высокую цягу, крутоўны момант і калянасць. Аднак канструкцыя складаная, а надзейнасць нізкая. Пры малых і сярэдніх характарыстыках ён даражэйшы за пнеўматычны. Часта выкарыстоўваецца ў выпадках, калі няма крыніцы газу або калі не патрабуецца строгая выбуха- і вогнеўстойлівасць. Электрапрывад мае тры тыпы выхаду: вуглавы ход, лінейны ход і шматабаротны.

3. Чаму вялікая розніца ціску адключэння чвэрцьабаротнага клапана?
Розніца ціскаў адключэння чвэрцьабаротнага клапана большая, таму што выніковая сіла, якая ствараецца асяроддзем на стрыжні клапана або пласціне клапана, стварае вельмі малы крутоўны момант на круцільным вале, таму ён можа вытрымліваць большую розніцу ціску. Дросельныя клапаны і шаравыя клапаны з'яўляюцца найбольш распаўсюджанымі чвэрцьабаротнымі клапанамі.

4. Якія клапаны трэба выбраць па кірунку патоку? Як выбраць?
Аднаседлавыя рэгулюючыя клапаны, такія як аднаседлавыя клапаны, клапаны высокага ціску і аднаседлавыя гільзавыя клапаны без балансавальных адтулін, павінны забяспечваць прапускную здольнасць. Ёсць плюсы і мінусы як адкрытага, так і закрытага тыпу клапанаў. Клапаны з адкрытым патокам працуюць адносна стабільна, але маюць нізкія самаачышчальныя характарыстыкі і герметычнасць, а тэрмін службы кароткі; клапаны з закрытым патокам маюць працяглы тэрмін службы, самаачышчальныя характарыстыкі і добрую герметычнасць, але стабільнасць нізкая, калі дыяметр штока меншы за дыяметр стрыжня клапана.
Аднаседлавыя клапаны, клапаны з малым расходам і клапаны з адным ушчыльненнем звычайна выбіраюцца для адкрыцця патоку і закрыцця патоку пры неабходнасці моцнай прамыўкі або самаачысткі. Двухпазіцыйны рэгулявальны клапан хуткага адкрыцця выбірае тып з закрытым патокам.

5. Акрамя аднаседлавых і двухседлавых клапанаў і ўтулкавых клапанаў, якія яшчэ клапаны маюць рэгулявальныя функцыі?
Мембранныя клапаны, дросельныя клапаны, шаравыя клапаны O-вобразнай формы (у асноўным адсечныя), шаравыя клапаны V-вобразнай формы (вялікі каэфіцыент рэгулявання і эфект зруху) і эксцэнтрыкавыя паваротныя клапаны - гэта ўсе клапаны з функцыямі рэгулявання.

6. Чаму выбар мадэлі важнейшы за разлік?
Параўноўваючы разлік і выбар, выбар значна важнейшы і больш складаны. Паколькі разлік — гэта проста формула, ён сам па сабе заключаецца не ў дакладнасці формулы, а ў дакладнасці зададзеных параметраў працэсу.
Выбар уключае шмат зместу, і невялікая няўважлівасць прывядзе да няправільнага выбару, што не толькі прывядзе да марнавання працоўнай сілы, матэрыяльных і фінансавых рэсурсаў, але і да нездавальняючага эфекту выкарыстання, што прывядзе да шэрагу праблем з выкарыстаннем, такіх як надзейнасць, тэрмін службы і эксплуатацыя. Якасць і г.д.

7. Чаму падвойны ўшчыльняльны клапан нельга выкарыстоўваць у якасці запорнага клапана?
Перавагай двухседлавага клапана з'яўляецца структура балансу сіл, якая дазваляе ствараць вялікі перапад ціску, але яго істотным недахопам з'яўляецца тое, што дзве ўшчыльняльныя паверхні не могуць адначасова добра кантактаваць, што прыводзіць да вялікай уцечкі.
Калі яго штучна і прымусова выкарыстоўваць для адсячэння, эфект відавочна не добры. Нават калі для яго будуць зроблены шматлікія паляпшэнні (напрыклад, падвойны герметычны клапан), гэта не рэкамендуецца.

8. Чаму двухседлавы клапан лёгка вагаецца пры працы з невялікім адтулінай?
Для аднасядлёвага клапана, калі асяроддзе адкрытага тыпу, стабільнасць клапана добрая; калі асяроддзе закрытага тыпу, стабільнасць клапана дрэнная. Двухседлавы клапан мае два залатнікі, ніжні залатнік знаходзіцца ў стане закрытага патоку, а верхні — у стане адкрытага патоку.
Такім чынам, пры працы з невялікім адтулінай, закрытая патокам стрыжань клапана можа выклікаць вібрацыю клапана, таму двухседлавы клапан нельга выкарыстоўваць для працы з невялікім адтулінай.

9. Якія характарыстыкі прамога аднаседлавога рэгулюючага клапана? Дзе ён выкарыстоўваецца?
Паток уцечкі невялікі, бо ёсць толькі адзін стрыжань клапана, што лёгка забяспечвае герметычнасць. Стандартны расход на выхадзе складае 0,01% кВ, і далейшая канструкцыя можа выкарыстоўвацца ў якасці запорнага клапана.
Дапушчальны перапад ціску невялікі, а цяга вялікая з-за незбалансаванай сілы. Клапан △P DN100 складае ўсяго 120 кПа.
Цыркуляцыйная прапускная здольнасць невялікая. KV DN100 складае ўсяго 120. Ён часта выкарыстоўваецца ў выпадках, калі ўцечка невялікая, а перапад ціску невялікі.

10. Якія характарыстыкі прамога двухседлавага рэгулюючага клапана? Дзе ён выкарыстоўваецца?
Дапушчальная розніца ціску вялікая, бо яна можа кампенсаваць многія незбалансаваныя сілы. Клапан DN100 △P складае 280 кПа.
Вялікая цыркуляцыйная прапускная здольнасць. KV для DN100 складае 160.
Уцечка вялікая, бо два залатнікі нельга герметызаваць адначасова. Стандартная хуткасць патоку на выхадзе складае 0,1%KV, што ў 10 разоў больш, чым у аднаседлавога клапана. Прамы двухседлавы рэгулюючы клапан у асноўным выкарыстоўваецца ў выпадках з вялікім перападам ціску і нізкімі патрабаваннямі да ўцечкі.

11. Чаму антыблакіровачная эфектыўнасць рэгулюючага клапана з прамым ходам дрэнная, а клапан з кутнім ходам мае добрую антыблакіровачную эфектыўнасць?
Залатнік прамога ходу клапана з'яўляецца вертыкальным дроселем, і асяроддзе паступае і выходзіць гарызантальна. Шлях патоку ў поласці клапана непазбежна паварочваецца і змяняецца на адваротны, што робіць шлях патоку клапана даволі складаным (форма падобная на перавернутую літару «S»). Такім чынам, існуе шмат мёртвых зон, якія забяспечваюць прастору для асадка асяроддзя, і калі ўсё будзе працягвацца ў такім стане, гэта прывядзе да закаркавання.
Кірунак дроселявання чвэрцьабаротнага клапана - гарызантальны. Асяроддзе паступае і выходзіць гарызантальна, што дазваляе лёгка выдаліць забруджанае асяроддзе. У той жа час шлях патоку просты, а прастора для асадка асяроддзя невялікая, таму чвэрцьабаротны клапан мае добрыя супрацьзакаркавальныя ўласцівасці.

12. Пры якіх абставінах мне трэба выкарыстоўваць пазіцыянер клапана?

Там, дзе трэнне вялікае і патрабуецца дакладнае пазіцыянаванне. Напрыклад, рэгулюючыя клапаны для высокіх і нізкіх тэмператур або рэгулюючыя клапаны з гнуткім графітавым ушчыльненнем;
Павольны працэс патрабуе павелічэння хуткасці рэагавання рэгулюючага клапана. Напрыклад, сістэма рэгулявання тэмпературы, узроўню вадкасці, аналізу і іншых параметраў.
Неабходна павялічыць выхадную сілу і сілу рэзання прывада. Напрыклад, аднаседлавы клапан з DN≥25, двухседлавы клапан з DN>100. Калі падзенне ціску на абодвух канцах клапана △P>1 МПа або ціск на ўваходзе P1>10 МПа.
Пры працы рэгулявальнай сістэмы з падзеленым дыяпазонам і рэгулюючага клапана часам неабходна змяніць рэжымы адкрыцця і закрыцця паветра.
Неабходна змяніць характарыстыкі пратоку рэгулюючага клапана.

13. Якія сем крокаў выкарыстоўваюцца для вызначэння памеру рэгулюючага клапана?
Вызначце разліковы расход Qmax, Qmin
Вызначце разліковую розніцу ціску - выберыце значэнне суадносін супраціву S у адпаведнасці з характарыстыкамі сістэмы, а затым вызначце разліковую розніцу ціску (пры цалкам адкрытым клапане);
Разлічыце каэфіцыент расходу — выберыце адпаведную формулу разліку, табліцу або праграмнае забеспячэнне, каб знайсці максімальны і мінімальны KV;
Выбар значэння KV — у залежнасці ад максімальнага значэння KV у абранай серыі прадуктаў, для атрымання першаснага калібра выбару выкарыстоўваецца KV, бліжэйшы да першай перадачы;
Разлік праверкі ступені адкрыцця - калі патрабуецца Qmax, ≯90% адкрыцця клапана; калі Qmin ≮10% адкрыцця клапана;
Фактычны разлік праверкі рэгуляванага каэфіцыента — агульнае патрабаванне павінна быць ≮10; фактычны > патрабаванне R
Калібр вызначаны. Калі ён недакладны, паўторна выберыце значэнне KV і праверце яшчэ раз.

14. Чаму муфтавы клапан замяняе аднаседлавыя і двухседлавыя клапаны, але не дае патрэбнага выніку?
У 1960-х гадах шырока выкарыстоўваўся ўнутраная і замежная гільзавы клапан у 1970-х гадах. На нафтахімічных заводах, уведзеных у эксплуатацыю ў 1980-х гадах, гільзавыя клапаны складалі большую долю. У той час многія лічылі, што гільзавыя клапаны могуць замяніць адна- і двухклапанныя клапаны. Сядлавы клапан стаў прадуктам другога пакалення.
Да гэтага часу гэта не так. Аднаседлавыя клапаны, двухседлавыя клапаны і гільзавыя клапаны выкарыстоўваюцца аднолькава. Гэта таму, што гільзавы клапан паляпшае толькі форму дроселя, стабільнасць і абслугоўванне лепш, чым аднаседлавы клапан, але яго вага, паказчыкі супраць блакавання і ўцечкі адпавядаюць аднаседлавым і двухседлавым клапанам, як ён можа замяніць аднаседлавыя і двухседлавыя клапаны з ваўнянай тканіны? Такім чынам, іх можна выкарыстоўваць толькі разам.

15. Чаму для запорных клапанаў варта выкарыстоўваць цвёрдае ўшчыльненне як мага часцей?
Уцечка запорнага клапана максімальна нізкая. Уцечка мяккага ўшчыльняльнага клапана самая нізкая. Вядома, запорны эфект добры, але ён не зносаўстойлівы і мае нізкую надзейнасць. Мяркуючы па двайных стандартах невялікай уцечкі і надзейнай герметызацыі, мяккае ўшчыльненне не такое добрае, як цвёрдае.
Напрыклад, паўнафункцыянальны ультралёгкі рэгулюючы клапан, герметычны і абаронены зносаўстойлівым сплавам, мае высокую надзейнасць і мае паказчык уцечкі 10-7, што ўжо можа адпавядаць патрабаванням запорнага клапана.

16. Чаму шток рэгулюючага клапана з прамым ходам танчэйшы?
Гэта заснаваны на простым механічным прынцыпе: высокае трэнне слізгання і нізкае трэнне качэння. Шток клапана прамога ходу клапана рухаецца ўверх і ўніз, і ўшчыльняльнік злёгку сціскаецца, таму ён вельмі шчыльна ўшчыльняе шток клапана, што прыводзіць да большай розніцы зваротнага ціску.
Па гэтай прычыне шток клапана распрацаваны вельмі маленькім, а ўшчыльняльнік выкарыстоўвае ўшчыльняльнік з PTFE з малым каэфіцыентам трэння для памяншэння люфту, але праблема ў тым, што шток клапана тонкі, яго лёгка згінаць, а тэрмін службы ўшчыльняльніка кароткі.
Найлепшы спосаб вырашыць гэтую праблему — выкарыстоўваць шток хадавага клапана, гэта значыць чвэрцьабаротны клапан. Яго шток у 2-3 разы таўсцейшы за шток прамоходнага клапана. У ім таксама выкарыстоўваецца даўгавечнае графітавае ўшчыльненне і калянасць штока. Добра, тэрмін службы ўшчыльнення вялікі, але момант трэння невялікі, а люфт невялікі.

Вы хочаце, каб больш людзей даведаліся пра ваш вопыт і працоўны вопыт? Калі вы займаецеся тэхнічнымі работамі з абсталяваннем і маеце веды аб абслугоўванні клапанаў і г.д., вы можаце звязацца з намі, магчыма, ваш вопыт і напрацоўкі дапамогуць большай колькасці людзей.