Výběr chemických ventilů

Klíčové body výběru ventilu
1. Objasněte účel ventilu v zařízení nebo zařízení
Určete pracovní podmínky ventilu: povahu použitého média, pracovní tlak, pracovní teplotu a způsob regulace provozu atd.
2. Správně vyberte typ ventilu
Správný výběr typu ventilu je nezbytný pro úplné pochopení celého výrobního procesu a provozních podmínek konstruktérem. Při výběru typu ventilu by měl konstruktér nejprve pochopit strukturální vlastnosti a výkon každého ventilu.
3. Určete koncové připojení ventilu
Mezi závitovými spoji, přírubovými spoji a přivařovacími spoji se nejčastěji používají první dva. Závitové ventily jsou převážně ventily s jmenovitým průměrem menším než 50 mm. Pokud je průměr příliš velký, bude velmi obtížné spoj nainstalovat a utěsnit.
Ventily s přírubovým připojením se snáze instalují a demontují, ale jsou těžší a dražší než ventily se šroubovým připojením, takže jsou vhodné pro potrubní spojení různých průměrů a tlaků.
Svařovací spojení je vhodné pro těžké zatížení a je spolehlivější než přírubové spojení. Je však obtížné demontovat a znovu nainstalovat ventil spojený svařováním, takže jeho použití je omezeno na případy, kdy je obvykle možné spolehlivě fungovat po dlouhou dobu, nebo tam, kde jsou provozní podmínky náročné a teploty vysoké.
4. Výběr materiálu ventilu
Při výběru materiálu pláště ventilu, vnitřních částí a těsnicí plochy je třeba kromě fyzikálních vlastností (teplota, tlak) a chemických vlastností (korozivita) pracovního média zohlednit také čistotu média (s pevnými částicemi nebo bez nich). Dále je nutné dodržovat příslušné předpisy dané země a úřadu uživatele.
Správný a rozumný výběr materiálu ventilu může dosáhnout co nejúspornější životnosti a nejlepšího výkonu ventilu. Pořadí výběru materiálu tělesa ventilu je: litina-uhlíková ocel-nerezová ocel a pořadí výběru materiálu těsnicího kroužku je: pryž-měď-legovaná ocel-F4.
5. Ostatní
Kromě toho by měl být stanoven průtok a tlak kapaliny protékající ventilem a vhodný ventil by měl být vybrán s využitím existujících informací (jako jsou katalogy ventilů, vzorky ventilů atd.).

Běžně používané pokyny pro výběr ventilů

1: Pokyny pro výběr šoupátkového ventilu
Obecně by šoupátka měla být první volbou. Kromě toho, že jsou vhodná pro páru, olej a další média, jsou šoupátka vhodná i pro média obsahující zrnité pevné látky a vysokou viskozitu a jsou vhodná pro ventily v odvzdušňovacích a nízkovakuových systémech. Pro média s pevnými částicemi by mělo mít těleso šoupátka jeden nebo dva proplachovací otvory. Pro nízkoteplotní média by měla být použita speciální nízkoteplotní šoupátka.

2: Pokyny pro výběr kulového ventilu
Uzavírací ventil je vhodný pro potrubí, která nevyžadují přísnou odolnost vůči kapalinám, tj. potrubí nebo zařízení s médiem s vysokou teplotou a vysokým tlakem, která nezohledňují tlakovou ztrátu, a jsou vhodná pro středně velké potrubí, jako je pára, s DN <200 mm;
Malé ventily si mohou vybrat kulové ventily, jako jsou jehlové ventily, přístrojové ventily, odběrové ventily, tlakoměry atd.;
Uzavírací ventil má nastavení průtoku nebo tlaku, ale přesnost nastavení není vysoká a průměr potrubí je relativně malý, je lepší použít uzavírací ventil nebo škrticí ventil;
Pro vysoce toxická média by se měl použít vlnovcový kulový ventil; kulový ventil by se však neměl používat pro média s vysokou viskozitou a média obsahující částice, které se snadno srážejí, ani by se neměl používat jako odvzdušňovací ventil nebo ventil pro nízkovakuové systémy.
3: Pokyny pro výběr kulového ventilu
Kulový kohout je vhodný pro média s nízkou teplotou, vysokým tlakem a vysokou viskozitou. Většina kulových kohoutů může být použita v médiích se suspendovanými pevnými částicemi a také v práškových a granulovaných médiích v závislosti na požadavcích na těsnicí materiál;
Kulový kohout s plným kanálem není vhodný pro regulaci průtoku, ale je vhodný pro situace, které vyžadují rychlé otevírání a zavírání, což je výhodné pro nouzové odstavení při nehodách; obvykle se jedná o přísné těsnění, opotřebení, zúžení průchodu, rychlé otevírání a zavírání, vysokotlaké uzavření (velký tlakový rozdíl). V potrubích s nízkou hlučností, odpařováním, malým provozním momentem a malým odporem kapaliny se doporučují kulové kohouty.
Kulový kohout je vhodný pro lehké konstrukce, nízkotlaké uzavírací ventily a korozivní média; je také nejvhodnějším ventilem pro nízkoteplotní a kryogenní média. Pro potrubní systém a zařízení pro nízkoteplotní média by měl být zvolen nízkoteplotní kulový kohout s krytem;
Při výběru plovoucího kulového kohoutu by měl materiál jeho sedla nést zatížení koule a pracovního média. Kulové kohouty velkého kalibru vyžadují během provozu větší sílu, DN≥
Kulový kohout o průměru 200 mm by měl používat šnekový převod; pevný kulový kohout je vhodný pro větší průměry a vyšší tlaky; kulový kohout používaný pro procesy s vysoce toxickými materiály a hořlavými médii by navíc měl mít nehořlavou a antistatickou konstrukci.
4: Pokyny pro výběr škrticí klapky
Škrticí ventil je vhodný pro případy, kdy je teplota média nízká a tlak vysoký, a je vhodný pro součásti, které potřebují upravit průtok a tlak. Není vhodný pro média s vysokou viskozitou a obsahující pevné částice a není vhodný pro uzavírací ventil.
5: Pokyny pro výběr kohoutkového ventilu
Kuželový ventil je vhodný pro případy, které vyžadují rychlé otevírání a zavírání. Obecně není vhodný pro páru a média s vyšší teplotou, pro média s nižší teplotou a vysokou viskozitou a také pro média se suspendovanými částicemi.
6: Pokyny pro výběr klapkového ventilu
Motýlí klapka je vhodná pro velké průměry (např. DN﹥600 mm) a krátké konstrukce, stejně jako pro případy, kdy je vyžadováno nastavení průtoku a rychlé otevírání a zavírání. Obecně se používá pro teploty ≤
80 ℃, tlak ≤ 1,0 MPa voda, olej, stlačený vzduch a další média; vzhledem k relativně velké tlakové ztrátě motýlkových klapek ve srovnání s šoupátky a kulovými kohouty jsou motýlové klapky vhodné pro potrubní systémy s méně přísnými požadavky na tlakovou ztrátu.
7: Pokyny pro výběr zpětného ventilu
Zpětné ventily jsou obecně vhodné pro čistá média, nikoli pro média obsahující pevné částice a s vysokou viskozitou. Při průměru ≤40 mm by se měla použít zpětná klapka s výškou (lze instalovat pouze na vodorovné potrubí); při DN=50～400 mm by se měla použít zpětná klapka s výkyvnou hlavicí (lze instalovat na vodorovné i svislé potrubí, např. při instalaci na svislém potrubí by směr proudění média měl být zdola nahoru);
Při DN ≥ 450 mm by se měla použít zpětná klapka s tlumičem; při DN = 100 až 400 mm lze použít i zpětnou klapku s mezipřírubou; zpětnou klapku lze vyrobit pro velmi vysoký pracovní tlak, PN může dosáhnout 42 MPa, a lze ji použít pro jakékoli pracovní médium a jakýkoli rozsah pracovních teplot v závislosti na různých materiálech pláště a těsnicích částí.
Médium je voda, pára, plyn, korozivní médium, olej, léky atd. Provozní teplotní rozsah média je mezi -196 a 800 ℃.
8: Pokyny pro výběr membránového ventilu
Membránový ventil je vhodný pro olej, vodu, kyselá média a média obsahující suspendované látky, jejichž pracovní teplota je nižší než 200 °C a tlak je nižší než 1,0 MPa. Není vhodný pro organická rozpouštědla a silná oxidační média;
Pro abrazivní granulovaná média by měly být vybrány přepadové membránové ventily a při výběru přepadových membránových ventilů by se měla řídit tabulkou průtokových charakteristik přepadových membránových ventilů; pro viskózní kapaliny, cementovou kaši a sedimentární média by měly být vybrány přímé membránové ventily; membránové ventily by se neměly používat pro vakuové potrubí, s výjimkou specifických požadavků na silniční a vakuové zařízení.

Otázka a odpověď na výběr ventilu

1. Které tři hlavní faktory je třeba zvážit při výběru implementační agentury?
Výstupní výkon pohonu by měl být větší než zatížení ventilu a měl by být přiměřeně přizpůsoben.
Při kontrole standardní kombinace je nutné zvážit, zda povolený tlakový rozdíl specifikovaný ventilem splňuje procesní požadavky. Pokud je tlakový rozdíl velký, je nutné vypočítat nevyváženou sílu působící na šoupátko.
Je nutné zvážit, zda rychlost odezvy aktuátoru splňuje požadavky provozního procesu, zejména u elektrického aktuátoru.

2. Jaké jsou vlastnosti elektrických pohonů ve srovnání s pneumatickými pohony a jaké existují typy výstupů?
Zdrojem elektrického pohonu je elektrická energie, což je jednoduché a pohodlné, s vysokým tahem, točivým momentem a tuhostí. Konstrukce je však složitá a spolehlivost nízká. V malých a středních specifikacích je dražší než pneumatický pohon. Často se používá v případech, kdy není k dispozici zdroj plynu nebo kde nejsou vyžadovány přísné požadavky na ochranu proti výbuchu a plameni. Elektrický pohon má tři výstupní tvary: úhlový zdvih, lineární zdvih a víceotáčkový.

3. Proč je rozdíl uzavíracího tlaku čtvrtotáčkového ventilu velký?
Rozdíl uzavíracího tlaku čtvrtotáčkového ventilu je větší, protože výsledná síla generovaná médiem na jádro ventilu nebo desku ventilu vytváří velmi malý točivý moment na rotující hřídeli, takže ta odolá většímu rozdílu tlaků. Nejběžnějšími čtvrtotáčkovými ventily jsou motýlí ventily a kulové ventily.

4. Které ventily je třeba vybrat s ohledem na směr proudění? Jak vybrat?
Jednotěsnicí regulační ventily, jako jsou jednosedlové ventily, vysokotlaké ventily a jednotěsnicí objímkové ventily bez vyrovnávacích otvorů, musí být průtokové. Existují výhody i nevýhody průtokového otevření a průtokového uzavření. Průtokový ventil pracuje relativně stabilně, ale má nízký samočisticí a těsnicí výkon a krátkou životnost; průtokový uzavírací ventil má dlouhou životnost, samočisticí výkon a dobrý těsnicí výkon, ale jeho stabilita je špatná, pokud je průměr vřetene menší než průměr jádra ventilu.
Jednosedlové ventily, ventily s malým průtokem a ventily s jednoduchým těsněním se obvykle volí tak, aby průtok otevíraly a průtok zavíraly, když je vyžadováno silné proplachování nebo samočištění. Dvoupolohový rychlootevírací regulační ventil volí typ s průtokem uzavřeným.

5. Jaké další ventily mají kromě jednosedlových a dvousedlových ventilů a objímkových ventilů regulační funkce?
Membránové ventily, klapkové ventily, kulové ventily ve tvaru O (převážně uzavírací), kulové ventily ve tvaru V (velký přestavný poměr a smykový efekt) a excentrické rotační ventily, to vše jsou ventily s nastavovacími funkcemi.

6. Proč je výběr modelu důležitější než výpočet?
Při srovnání výpočtu a výběru je výběr mnohem důležitější a složitější. Protože výpočet je pouze jednoduchým výpočtem vzorce, nespočívá sám o sobě v přesnosti vzorce, ale v přesnosti daných procesních parametrů.
Výběr zahrnuje mnoho obsahu a trocha nedbalosti povede k nesprávnému výběru, což nejen způsobí plýtvání pracovní silou, materiálními a finančními zdroji, ale také neuspokojivý efekt užívání, což s sebou nese řadu problémů s užíváním, jako je spolehlivost, životnost a provoz, kvalita atd.

7. Proč nelze dvojitě utěsněný ventil použít jako uzavírací ventil?
Výhodou dvojitého sedlového ventilu je konstrukce s vyvážením sil, která umožňuje velký tlakový rozdíl, ale jeho významnou nevýhodou je, že obě těsnicí plochy nemohou být v dobrém kontaktu současně, což vede k velkému úniku.
Pokud se uměle a nuceně používá pro případy odříznutí, účinek zjevně není dobrý. I kdyby se pro něj provedla řada vylepšení (například dvojitě utěsněný ventil), nedoporučuje se to.

8. Proč se dvojitý sedlový ventil snadno chvěje při práci s malým otvorem?
U jednosedlového ventilu je při otevřeném typu média stabilita ventilu dobrá; při uzavřeném typu média je stabilita ventilu špatná. Dvousedlový ventil má dvě šoupátka, spodní šoupátko je v uzavřeném stavu a horní šoupátko je v otevřeném stavu.
Tímto způsobem při práci s malým otvorem může uzavřené jádro ventilu způsobit vibrace ventilu, a proto nelze dvousedlový ventil použít pro práci s malým otvorem.

9. Jaké jsou vlastnosti přímého jednosedlového regulačního ventilu? Kde se používá?
Únikový tok je malý, protože existuje pouze jedno jádro ventilu, což umožňuje snadné zajištění utěsnění. Standardní výtlačný průtok je 0,01 % KV a lze jej použít i jako uzavírací ventil.
Přípustný tlakový rozdíl je malý a tah je velký kvůli nevyvážené síle. Ventil △P DN100 je pouze 120 kPa.
Cirkulační kapacita je malá. KV u DN100 je pouze 120. Často se používá v případech, kdy je netěsnost malá a tlakový rozdíl není velký.

10. Jaké jsou vlastnosti přímého dvousedlového regulačního ventilu? Kde se používá?
Přípustný tlakový rozdíl je velký, protože může kompenzovat mnoho nevyvážených sil. Ventil DN100 △P je 280 kPa.
Velká cirkulační kapacita. KV DN100 je 160.
Únik je velký, protože obě šoupátka nemohou být utěsněna současně. Standardní průtok na výtlačném potrubí je 0,1 % KV, což je 10krát více než u jednosedlového ventilu. Přímý dvousedlový regulační ventil se používá hlavně v případech s vysokým tlakovým rozdílem a nízkými požadavky na únik.

11. Proč je antiblokovací výkon regulačního ventilu s přímým zdvihem špatný a ventil s úhlovým zdvihem má antiblokovací výkon dobrý?
Šoupátko přímočarého ventilu je vertikální škrticí ventil a médium proudí dovnitř a ven horizontálně. Dráha proudění v dutině ventilu se nevyhnutelně otáčí a obrací, což dráhu proudění ventilu značně komplikuje (tvar připomíná obrácené „S“). Tímto způsobem existuje mnoho mrtvých zón, které poskytují prostor pro srážení média, a pokud by to takto pokračovalo, způsobilo by to ucpání.
Směr škrcení čtvrtotáčkového ventilu je horizontální. Médium proudí dovnitř a ven horizontálně, což umožňuje snadné odvádění znečištěného média. Zároveň je dráha proudění jednoduchá a prostor pro srážení média je malý, takže čtvrtotáčkový ventil má dobrou ochranu proti zablokování.

12. Za jakých okolností musím použít polohovač ventilu?

Tam, kde je tření velké a je vyžadováno přesné polohování. Například regulační ventily pro vysoké a nízké teploty nebo regulační ventily s flexibilním grafitovým těsněním;
Pomalý proces vyžaduje zvýšení rychlosti odezvy regulačního ventilu. Například systém nastavení teploty, hladiny kapaliny, analýzy a dalších parametrů.
Je nutné zvýšit výstupní sílu a řeznou sílu pohonu. Například u jednosedlového ventilu s DN≥25, dvousedlového ventilu s DN>100. Pokud je pokles tlaku na obou koncích ventilu △P>1MPa nebo vstupní tlak P1>10MPa.
Při provozu regulačního systému s děleným rozsahem a regulačního ventilu je někdy nutné změnit režim otevírání a zavírání vzduchu.
Je nutné změnit průtokové charakteristiky regulačního ventilu.

13. Jakých je sedm kroků k určení velikosti regulačního ventilu?
Určete vypočítaný průtok Qmax, Qmin
Určete vypočítaný tlakový rozdíl – vyberte hodnotu poměru odporu S podle charakteristik systému a poté určete vypočítaný tlakový rozdíl (při plném otevření ventilu);
Vypočítejte součinitel průtoku – vyberte příslušnou tabulku s výpočetním vzorcem nebo software pro nalezení maximálního a minimálního KV;
Výběr hodnoty KV —— Podle maximální hodnoty KV ve vybrané produktové řadě se pro získání primárního kalibru výběru použije hodnota KV nejblíže prvnímu rychlostnímu stupni;
Výpočet kontroly stupně otevření – pokud je požadován Qmax, ≯90% otevření ventilu; pokud je Qmin ≮10% otevření ventilu;
Výpočet kontroly skutečného nastavitelného poměru ——obecný požadavek by měl být ≮10; Rskutečný > požadavek R
Ráže je určena – pokud není kvalifikovaná, znovu vyberte hodnotu KV a znovu ji ověřte.

14. Proč objímkový ventil nahrazuje jednosedlové a dvousedlové ventily, ale nedosahuje požadovaných výsledků?
Objímkové ventily, které se objevily v 60. letech 20. století, se v 70. letech 20. století široce používaly doma i v zahraničí. V petrochemických závodech zavedených v 80. letech 20. století tvořily objímkové ventily větší podíl. V té době mnoho lidí věřilo, že objímkové ventily mohou nahradit jednoduché a dvojité ventily. Sedlové ventily se staly produktem druhé generace.
Doposud tomu tak nebylo. Jednosedlové ventily, dvousedlové ventily a objímkové ventily se používají stejně. Je to proto, že objímkový ventil zlepšuje pouze škrticí formu, stabilitu a údržbu lépe než jednosedlový ventil, ale jeho hmotnost, odolnost proti zablokování a indikátory netěsnosti jsou shodné s jednosedlovými a dvousedlovými ventily. Jak může nahradit jednosedlové a dvousedlové ventily? Proto je lze použít pouze společně.

15. Proč by se u uzavíracích ventilů mělo co nejvíce používat tvrdé těsnění?
Netěsnost uzavíracího ventilu je co nejnižší. Netěsnost měkkotěsnícího ventilu je nejnižší. Uzavírací účinek je samozřejmě dobrý, ale není odolný proti opotřebení a má nízkou spolehlivost. Soudě podle dvojího standardu malé netěsnosti a spolehlivého těsnění není měkké těsnění tak dobré jako tvrdé těsnění.
Například plně funkční ultralehký regulační ventil, utěsněný a opatřený ochranou z odolné slitiny, má vysokou spolehlivost a míru netěsnosti 10-7, což již splňuje požadavky na uzavírací ventil.

16. Proč je dřík regulačního ventilu s přímým zdvihem tenčí?
Základem je jednoduchý mechanický princip: vysoké kluzné tření a nízké valivé tření. Dřík ventilu s přímým zdvihem se pohybuje nahoru a dolů a těsnění je mírně stlačeno, takže dřík ventilu bude velmi těsně utěsněn, což má za následek větší rozdíl vratných tlaků.
Z tohoto důvodu je dřík ventilu navržen tak, aby byl velmi malý, a těsnění používá PTFE těsnění s malým koeficientem tření pro snížení vůle, ale problém je, že dřík ventilu je tenký, snadno se ohýbá a životnost těsnění je krátká.
Nejlepším způsobem, jak tento problém vyřešit, je použití dříku ventilu s posuvným zdvihem, tj. čtvrtotáčkového ventilu. Jeho dřík je 2 až 3krát silnější než dřík ventilu s přímým zdvihem. Používá také grafitové těsnění s dlouhou životností a tuhostí dříku. Dobré, životnost těsnění je dlouhá, ale třecí moment je malý a vůle je malá.

Chcete, aby se o vašich zkušenostech a pracovních zkušenostech dozvědělo více lidí? Pokud se zabýváte technickými pracemi na zařízeních a máte znalosti o údržbě armatur atd., můžete s námi komunikovat, možná vaše zkušenosti a zkušenosti pomohou více lidem.