Ключови моменти при избора на клапан
1. Изяснете предназначението на клапана в оборудването или устройството
Определете работните условия на клапана: естеството на използваната среда, работното налягане, работната температура и метода на управление на работата и др.
2. Изберете правилно типа на клапана
Правилният избор на тип вентил се основава на пълното разбиране от страна на проектанта на целия производствен процес и условията на работа като предпоставка. При избора на тип вентил, проектантът първо трябва да разбере структурните характеристики и характеристиките на всеки вентил.
3. Определете крайното свързване на вентила
Сред резбовите връзки, фланцовите връзки и заварените връзки, първите две са най-често използвани. Резбовите вентили са главно вентили с номинален диаметър под 50 мм. Ако диаметърът е твърде голям, ще бъде много трудно да се монтира и уплътни връзката.
Фланцово свързаните вентили са по-лесни за монтаж и демонтаж, но са по-тежки и по-скъпи от винтово свързаните вентили, така че са подходящи за тръбни връзки с различни диаметри и налягания.
Заварената връзка е подходяща за условия на тежко натоварване и е по-надеждна от фланцовата връзка. Въпреки това е трудно да се разглоби и монтира отново клапан, свързан чрез заваряване, така че употребата му е ограничена до случаи, когато обикновено може да работи надеждно за дълго време или когато условията на употреба са тежки и температурата е висока.
4. Избор на материал за клапана
При избора на материал за корпуса на клапана, вътрешните части и уплътнителната повърхност, освен физическите свойства (температура, налягане) и химичните свойства (корозивност) на работната среда, трябва да се вземе предвид и чистотата на средата (със или без твърди частици). Освен това е необходимо да се спазват съответните разпоредби на страната и отдела на потребителя.
Правилният и разумен избор на материал за клапана може да осигури най-икономичния експлоатационен живот и най-добрата му производителност. Последователността на избор на материал за корпуса на клапана е: чугун - въглеродна стомана - неръждаема стомана, а последователността на избор на материал за уплътнителния пръстен е: гума - мед - легирана стомана - F4.
5. Други
Освен това, трябва да се определи дебитът и нивото на налягане на флуида, преминаващ през клапана, и да се избере подходящият клапан, като се използва съществуваща информация (като каталози на клапанни продукти, мостри на клапанни продукти и др.).
Често използвани инструкции за избор на клапан
1: Инструкции за избор на шибърен вентил
Като цяло, шибърните вентили трябва да са първият избор. Освен че са подходящи за пара, масло и други среди, шибърните вентили са подходящи и за среди, съдържащи гранулирани твърди частици и висок вискозитет, и са подходящи за вентили във вентилационни системи и системи с нисък вакуум. За среди с твърди частици, тялото на шибърния вентил трябва да има един или два отвора за продухване. За нискотемпературни среди трябва да се използват специални нискотемпературни шибърни вентили.
2: Инструкция за избор на сферичен вентил
Спирателният вентил е подходящ за тръбопроводи, които не изискват строга устойчивост на флуиди, т.е. тръбопроводи или устройства с висока температура и високо налягане, които не отчитат загубата на налягане и са подходящи за средни тръбопроводи като пара с DN<200mm;
Малките клапани могат да избират глобусови клапани, като например иглени клапани, инструментални клапани, клапани за вземане на проби, клапани за манометър и др.;
Спирателният вентил има регулиране на дебита или регулиране на налягането, но точността на регулиране не е висока и диаметърът на тръбата е сравнително малък, по-добре е да се използва спирателен вентил или дроселна клапа;
За силно токсични среди трябва да се използва сферичен вентил с уплътнение от силфон; сферичният вентил обаче не трябва да се използва за среди с висок вискозитет и среди, съдържащи частици, които лесно се утаяват, нито трябва да се използва като обезвъздушителен вентил или вентил за система с нисък вакуум.
3: Инструкции за избор на сферичен кран
Сферичният кран е подходящ за среди с ниска температура, високо налягане и висок вискозитет. Повечето сферични кранове могат да се използват в среди със суспендирани твърди частици, а също така могат да се използват в прахообразни и гранулирани среди в зависимост от изискванията за уплътнителен материал;
Пълноканалният сферичен кран не е подходящ за регулиране на дебита, но е подходящ за случаи, изискващи бързо отваряне и затваряне, което е удобно за аварийно спиране при аварии; обикновено при строги уплътнителни характеристики, износване, свиване на прохода, бързо отваряне и затваряне, прекъсване при високо налягане (голяма разлика в налягането). В тръбопроводи с нисък шум, изпарение, малък работен въртящ момент и малко съпротивление на флуида, се препоръчват сферични кранове.
Сферичният кран е подходящ за леки конструкции, ниско налягане и корозивни среди; сферичният кран е и най-подходящият клапан за нискотемпературни и криогенни среди. За тръбопроводната система и устройството за нискотемпературни среди трябва да се избере нискотемпературен сферичен кран с капак;
При избора на плаващ сферичен кран, материалът на седалката му трябва да понася натоварването на сферата и работната среда. Сферичните кранове с голям калибър изискват по-голяма сила по време на работа, DN≥
Сферичният кран с диаметър 200 мм трябва да използва червячна предавка; фиксираният сферичен кран е подходящ за случаи с по-голям диаметър и по-високо налягане; освен това, сферичният кран, използван за обработка на тръбопроводи със силно токсични материали и запалими среди, трябва да има огнеупорна и антистатична структура.
4: инструкции за избор на дроселна клапа
Дроселната клапа е подходяща за случаи, когато температурата на средата е ниска, а налягането е високо, както и за части, които трябва да регулират потока и налягането. Не е подходяща за среда с висок вискозитет и съдържаща твърди частици, нито за изолационен клапан.
5: Инструкции за избор на кран
Пробният вентил е подходящ за случаи, които изискват бързо отваряне и затваряне. Обикновено не е подходящ за пара и среди с по-висока температура, за среди с по-ниска температура и висок вискозитет, както и за среди със суспендирани частици.
6: Инструкции за избор на дроселова клапа
Дросел клапанът е подходящ за големи диаметри (като DN﹥600 мм) и къси конструкции, както и за случаи, когато се изисква регулиране на дебита и бързо отваряне и затваряне. Обикновено се използва за температури ≤
80℃, налягане ≤ 1.0MPa вода, масло, сгъстен въздух и други среди; поради относително голямата загуба на налягане при дроселовите клапи в сравнение с шибърните и сферичните кранове, дроселовите клапи са подходящи за тръбопроводни системи с по-малко строги изисквания за загуба на налягане.
7: Инструкции за избор на възвратен клапан
Възвратните клапани обикновено са подходящи за чисти среди, а не за среди, съдържащи твърди частици и висок вискозитет. Когато ≤40 мм, трябва да се използва повдигащ възвратен клапан (разрешен е монтаж само на хоризонтален тръбопровод); когато DN=50~400 мм, трябва да се използва люлеещ се възвратен клапан (може да се монтира както на хоризонтални, така и на вертикални тръбопроводи, например при монтаж на вертикален тръбопровод посоката на потока на средата трябва да е отдолу нагоре);
Когато DN≥450 мм, трябва да се използва буферен възвратен клапан; когато DN=100~400 мм, може да се използва и вафелен възвратен клапан; въртящият се възвратен клапан може да бъде изработен за много високо работно налягане, PN може да достигне 42 MPa, може да се използва за всяка работна среда и всеки работен температурен диапазон в зависимост от различните материали на корпуса и уплътнителните части.
Средата е вода, пара, газ, корозивна среда, масло, лекарства и др. Работният температурен диапазон на средата е между -196~800℃.
8: Инструкции за избор на диафрагмен вентил
Мембранният вентил е подходящ за масло, вода, киселинни среди и среди, съдържащи суспендирани твърди вещества, чиято работна температура е по-ниска от 200℃ и налягане е по-ниско от 1.0MPa. Не е подходящ за органични разтворители и силни окислители;
Мембранните вентили на преливника трябва да се избират за абразивни гранулирани среди, като при избора им трябва да се обърнете към таблицата с характеристиките на потока; директните мембранни вентили трябва да се избират за вискозни течности, циментова каша и седиментни среди; мембранните вентили не трябва да се използват за вакуумни тръби, освен при специфични изисквания за пътно и вакуумно оборудване.
Въпрос и отговор за избор на вентил
1. Кои три основни фактора трябва да се вземат предвид при избора на изпълнителна агенция?
Изходът на задвижващия механизъм трябва да е по-голям от натоварването на клапана и трябва да бъде разумно съгласуван.
При проверка на стандартната комбинация е необходимо да се вземе предвид дали допустимата разлика в налягането, определена от клапана, отговаря на изискванията на процеса. Когато разликата в налягането е голяма, трябва да се изчисли небалансираната сила върху макарата.
Необходимо е да се вземе предвид дали скоростта на реакция на задвижващия механизъм отговаря на изискванията на процеса, особено на електрическия задвижващ механизъм.
2. В сравнение с пневматичните задвижващи механизми, какви са характеристиките на електрическите задвижващи механизми и какви видове изходи има?
Източникът на електрическо задвижване е електрическа енергия, което е просто и удобно, с висока тяга, въртящ момент и твърдост. Но структурата е сложна и надеждността е ниска. По-скъп е от пневматичното задвижване при малки и средни спецификации. Често се използва в случаи, когато няма източник на газ или където не се изисква строга взривобезопасност и огнеустойчивост. Електрическият задвижващ механизъм има три изходни форми: ъглов ход, линеен ход и многооборотен.
3. Защо разликата в налягането на изключване на четвъртоборотния вентил е голяма?
Разликата в налягането на изключване на четвъртоборотния вентил е по-голяма, защото резултантната сила, генерирана от средата върху сърцевината на вентила или плочата на вентила, създава много малък въртящ момент върху въртящия се вал, така че той може да издържи на по-голяма разлика в налягането. Дроселовите вентили и сферичните вентили са най-често срещаните четвъртоборотни вентили.
4. Кои клапани трябва да бъдат избрани за посока на потока? Как да изберем?
Едноседловият регулиращ вентил, като например едноседлови вентили, вентили за високо налягане и едноседлови втулкови вентили без балансиращи отвори, изисква плавно протичане. Има плюсове и минуси както при отворен, така и при затворен вентил. Вентилът с отворен поток работи сравнително стабилно, но самопочистващата се производителност и уплътняващата производителност са лоши, а животът му е кратък; вентилът със затворен поток има дълъг живот, самопочистваща се производителност и добра уплътняваща производителност, но стабилността е лоша, когато диаметърът на стеблото е по-малък от диаметъра на сърцевината на вентила.
Едноседлови клапани, клапани с малък дебит и клапани с едно уплътнение обикновено се избират да отварят потока и да затварят потока, когато има изисквания за силно промиване или самопочистване. Двупозиционният бързоотварящ се регулиращ клапан избира типа със затворен поток.
5. В допълнение към едноседлови и двуседлови клапани и втулкови клапани, какви други клапани имат регулиращи функции?
Мембранните клапани, дроселните клапани, O-образните сферични клапани (предимно отрязващи), V-образните сферични клапани (голямо съотношение на регулиране и ефект на срязване) и ексцентричните ротационни клапани са всички клапани с функции за регулиране.
6. Защо изборът на модел е по-важен от изчислението?
Сравнявайки изчислението и селекцията, селекцията е много по-важна и по-сложна. Тъй като изчислението е просто формулно изчисление, то само по себе си не се основава на точността на формулата, а на точността на дадените параметри на процеса.
Изборът включва много съдържание и малко небрежност ще доведе до неправилен избор, което не само води до загуба на работна сила, материални и финансови ресурси, но и до незадоволителен ефект от употребата, което води до редица проблеми с употребата, като надеждност, живот и експлоатация. Качество и др.
7. Защо двойно уплътненият вентил не може да се използва като спирателен вентил?
Предимството на двойноседловия клапан е структурата за балансиране на силите, която позволява голяма разлика в налягането, но същественият му недостатък е, че двете уплътнителни повърхности не могат да бъдат в добър контакт едновременно, което води до големи течове.
Ако се използва изкуствено и принудително за прекъсване на връзката, ефектът очевидно не е добър. Дори и да се направят много подобрения (като например двойно уплътнен клапан), това не е препоръчително.
8. Защо двойноседловият клапан лесно осцилира, когато работи с малък отвор?
При едноядрени клапани, когато средата е от отворен тип за потока, стабилността на клапана е добра; когато средата е от затворен тип за потока, стабилността на клапана е лоша. Двуседловият клапан има две макари, като долната макара е в затворено положение за потока, а горната макара е в отворено положение за потока.
По този начин, при работа с малък отвор, затворената от потока сърцевина на клапана е вероятно да причини вибрации на клапана, поради което двуседловият клапан не може да се използва за работа с малък отвор.
9. Какви са характеристиките на директния едноседлов регулиращ вентил? Къде се използва?
Течът е малък, тъй като има само едно ядро на клапана, лесно е да се осигури уплътнение. Стандартният дебит на изпускане е 0,01%KV, а допълнителна конструкция може да се използва като спирателен клапан.
Допустимата разлика в налягането е малка, а тягата е голяма поради небалансирана сила. Вентилът △P на DN100 е само 120KPa.
Циркулационният капацитет е малък. KV на DN100 е само 120. Често се използва в случаи, когато течът е малък и разликата в налягането не е голяма.
10. Какви са характеристиките на директния двуседлов регулиращ вентил? Къде се използва?
Допустимата разлика в налягането е голяма, защото може да компенсира много небалансирани сили. △P на вентил DN100 е 280KPa.
Голям циркулационен капацитет. KV на DN100 е 160.
Течът е голям, защото двете макари не могат да бъдат запечатани едновременно. Стандартният дебит на изпускане е 0,1%KV, което е 10 пъти повече от това на едноседловиден вентил. Двуседловият директен контролен вентил се използва главно в случаи с висока разлика в налягането и ниски изисквания за течове.
11. Защо антиблокиращата ефективност на регулиращия клапан с прав ход е лоша, а клапанът с ъглов ход има добра антиблокираща ефективност?
Макарата на директния клапан е вертикално дроселираща, а средата тече хоризонтално. Пътят на потока в кухината на клапана неизбежно ще се завърти и обърне, което прави пътя на потока на клапана доста сложен (формата му е като обърната „S“). По този начин има много мъртви зони, които осигуряват място за утаяване на средата и ако нещата продължат така, това ще доведе до запушване.
Посоката на дроселиране на четвъртоборотния клапан е хоризонтална. Средата тече хоризонтално, което улеснява отвеждането на замърсената среда. В същото време пътят на потока е прост и пространството за утаяване на средата е малко, така че четвъртоборотният клапан има добри антиблокиращи характеристики.
12. При какви обстоятелства е необходимо да използвам позиционер на клапан?
Където триенето е голямо и се изисква прецизно позициониране. Например, регулиращи вентили за висока и ниска температура или регулиращи вентили с гъвкаво графитно уплътнение;
Бавният процес трябва да увеличи скоростта на реакция на регулиращия вентил. Например, системата за регулиране на температурата, нивото на течността, анализа и други параметри.
Необходимо е да се увеличи изходната сила и силата на рязане на задвижващия механизъм. Например, едноседловиден вентил с DN≥25, двуседловиден вентил с DN>100. Когато падът на налягането в двата края на вентила е △P>1MPa или входното налягане P1>10MPa.
При работа на регулираща система с разделен обхват и регулиращ вентил понякога е необходимо да се променят режимите на отваряне и затваряне на въздуха.
Необходимо е да се променят характеристиките на потока на регулиращия вентил.
13. Кои са седемте стъпки за определяне на размера на регулиращия вентил?
Определете изчисления дебит Qmax, Qmin
Определете изчислената разлика в налягането - изберете стойността на коефициента на съпротивление S според характеристиките на системата и след това определете изчислената разлика в налягането (когато вентилът е напълно отворен);
Изчислете коефициента на поток - изберете подходящата таблица с формули за изчисление или софтуер, за да намерите максималната и минималната стойност на KV;
Избор на KV стойност——Според максималната стойност на KV в избраната продуктова серия, KV, най-близка до първата предавка, се използва за получаване на основния калибър за избор;
Проверка на степента на отваряне - когато е необходим Qmax, ≯90% отваряне на клапана; когато Qmin е ≮10% отваряне на клапана;
Изчисление за проверка на действителното регулируемо съотношение ——общото изискване трябва да бъде ≮10; Rдействително>изискване R
Калибърът е определен - ако е неквалифициран, изберете отново KV стойността и проверете отново.
14. Защо втулковият клапан замества едноседловия и двуседловия клапан, но не постига желаното?
Втулковите клапани, появили се през 60-те години на миналия век, са били широко използвани в страната и чужбина през 70-те години на миналия век. В нефтохимическите заводи, въведени през 80-те години на миналия век, втулковите клапани са представлявали по-голям дял. По това време много хора вярвали, че втулковите клапани могат да заменят единичните и двойните клапани. Седалковите клапани са се превърнали в продукт от второ поколение.
Досега това не е така. Едноседлови, двуседлови и втулкови клапани се използват еднакво. Това е така, защото втулковият клапан подобрява само формата на дроселиране, стабилността и поддръжката по-добре от едноседловия клапан, но неговите показатели за тегло, антиблокиране и течове са съвместими с едноседлови и двуседлови клапани, как може да замени едноседлови и двуседлови клапани? Следователно, те могат да се използват само заедно.
15. Защо твърдо уплътнение трябва да се използва, доколкото е възможно, за спирателни вентили?
Течът на спирателния вентил е възможно най-нисък. Течът на мекоуплътнения вентил е най-нисък. Разбира се, затварящият ефект е добър, но не е износоустойчив и има лоша надеждност. Съдейки по двойния стандарт за малък теч и надеждно уплътнение, мекото уплътнение не е толкова добро, колкото твърдото уплътнение.
Например, пълнофункционален ултралек регулиращ вентил, запечатан и покрит със защита от износоустойчива сплав, има висока надеждност и коефициент на изтичане от 10-7, което вече може да отговори на изискванията за спирателен вентил.
16. Защо стеблото на правоходния контролен клапан е по-тънко?
Това включва прост механичен принцип: високо триене при плъзгане и ниско триене при търкаляне. Стеблото на клапана с прав ход се движи нагоре и надолу, а уплътнението е леко компресирано, което ще уплътни стеблото на клапана много плътно, което ще доведе до по-голяма разлика във връщането.
Поради тази причина стеблото на клапана е проектирано да бъде много малко, а уплътнението използва PTFE уплътнение с малък коефициент на триене, за да се намали обратният ход, но проблемът е, че стеблото на клапана е тънко, което лесно се огъва и животът на уплътнението е кратък.
Най-добрият начин за решаване на този проблем е използването на стебло на ходов клапан, т.е. клапан с четвърт оборот. Стеблото му е 2 до 3 пъти по-дебело от стеблото на клапан с прав ход. Освен това използва дълготрайна графитна набивка и твърдост на стеблото. Добре е, че животът на набивката е дълъг, но въртящият момент на триене е малък, а хлабината е малка.
Искате ли повече хора да научат за вашия опит и трудов стаж? Ако се занимавате с техническа работа с оборудване и имате познания за поддръжка на клапани и др., можете да се свържете с нас, може би вашият опит и знания ще помогнат на повече хора.
Време на публикуване: 27 ноември 2021 г.