Kemiallisten venttiilien valinta

Venttiilin valinnan keskeiset kohdat
1. Selvitä venttiilin tarkoitus laitteessa tai laitteessa
Määritä venttiilin käyttöolosuhteet: käytettävän väliaineen luonne, käyttöpaine, käyttölämpötila ja ohjaustapa jne.
2. Valitse venttiilin tyyppi oikein
Venttiilityypin oikea valinta perustuu suunnittelijan täydelliseen ymmärrykseen koko tuotantoprosessista ja käyttöolosuhteista. Venttiilityyppiä valitessaan suunnittelijan tulisi ensin ymmärtää kunkin venttiilin rakenteelliset ominaisuudet ja suorituskyky.
3. Määritä venttiilin päätyliitäntä
Kierreliitoksista, laippaliitoksista ja hitsatuista liitoksista kaksi ensimmäistä ovat yleisimmin käytettyjä. Kierreventtiilit ovat pääasiassa venttiilejä, joiden nimellishalkaisija on alle 50 mm. Jos halkaisija on liian suuri, liitoksen asentaminen ja tiivistäminen on erittäin vaikeaa.
Laippaliitokset ovat helpompia asentaa ja purkaa, mutta ne ovat painavampia ja kalliimpia kuin ruuviliitokset, joten ne soveltuvat eri halkaisijoiden ja paineiden putkiliitoksiin.
Hitsausliitos soveltuu raskaisiin kuormitusolosuhteisiin ja on luotettavampi kuin laippaliitos. Hitsausliitoksen purkaminen ja uudelleenasentaminen on kuitenkin vaikeaa, joten sen käyttö rajoittuu tilanteisiin, joissa se voi yleensä toimia luotettavasti pitkään tai joissa käyttöolosuhteet ovat raskaat ja lämpötila korkea.
4. Venttiilimateriaalin valinta
Venttiilin kuoren, sisäosien ja tiivistyspinnan materiaalia valittaessa on työväliaineen fysikaalisten ominaisuuksien (lämpötila, paine) ja kemiallisten ominaisuuksien (syövyttävyys) lisäksi otettava huomioon myös väliaineen puhtaus (kiinteillä hiukkasilla tai ilman). Lisäksi on otettava huomioon maan ja käyttäjäosaston asiaankuuluvat määräykset.
Venttiilimateriaalin oikea ja kohtuullinen valinta voi saavuttaa venttiilin taloudellisimman käyttöiän ja parhaan suorituskyvyn. Venttiilirungon materiaalin valintajärjestys on: valurauta-hiiliteräs-ruostumaton teräs ja tiivisterenkaan materiaalin valintajärjestys on: kumi-kupari-seosteräs-F4.
5. Muut
Lisäksi venttiilin läpi virtaavan nesteen virtausnopeus ja painetaso tulisi määrittää, ja sopiva venttiili tulisi valita olemassa olevien tietojen (kuten venttiilituoteluetteloiden, venttiilituotenäytteiden jne.) avulla.

Yleisesti käytetyt venttiilien valintaohjeet

1: Sulkuventtiilin valintaohjeet
Yleisesti ottaen luistiventtiilien tulisi olla ensisijainen valinta. Luistiventtiilit soveltuvat höyryn, öljyn ja muiden aineiden lisäksi myös rakeisten kiinteiden aineiden ja korkean viskositeetin omaaville aineille, ja ne sopivat myös tuuletus- ja matalatyhjiöjärjestelmien venttiileihin. Kiinteitä hiukkasia sisältäville aineille luistiventtiilin rungossa tulisi olla yksi tai kaksi tyhjennysreikää. Matalan lämpötilan aineille tulisi käyttää erityisiä matalan lämpötilan luistiventtiilejä.

2: Ohjeet maapalloventtiilin valintaan
Sulkuventtiili soveltuu putkistoille, jotka eivät vaadi tiukkaa nesteenkestävyyttä, eli putkistoille tai laitteille, joissa on korkea lämpötila ja korkeapaineinen väliaine, jotka eivät ota huomioon painehäviötä, ja sopivat keskipitkille putkistoille, kuten höyrylle, jonka DN <200 mm;
Pienet venttiilit voivat valita palloventtiilejä, kuten neulaventtiilejä, instrumenttiventtiilejä, näytteenottoventtiilejä, painemittariventtiilejä jne.;
Sulkuventtiilissä on virtauksen säätö tai paineen säätö, mutta säätötarkkuus ei ole korkea ja putken halkaisija on suhteellisen pieni, joten on parempi käyttää sulkuventtiiliä tai kaasuläppää;
Erittäin myrkyllisille aineille tulisi käyttää paljetiivistettyä palloventtiiliä; palloventtiiliä ei kuitenkaan tulisi käyttää korkean viskositeetin omaaville aineille tai helposti saostuvia hiukkasia sisältäville aineille, eikä sitä tulisi käyttää ilmausventtiilinä tai matalan tyhjiön järjestelmäventtiilinä.
3: Palloventtiilin valintaohjeet
Palloventtiili soveltuu matalan lämpötilan, korkean paineen ja korkean viskositeetin omaaville väliaineille. Useimpia palloventtiilejä voidaan käyttää kiinteitä hiukkasia sisältävissä väliaineissa, ja niitä voidaan käyttää myös jauhemaisissa ja rakeisissa väliaineissa tiivistemateriaalin vaatimusten mukaisesti.
Täysikanavainen palloventtiili ei sovellu virtauksen säätöön, mutta se sopii tilanteisiin, joissa tarvitaan nopeaa avaamista ja sulkemista, mikä on kätevää onnettomuuksien hätäpysäytyksessä; yleensä tiukassa tiivistyskyvyssä, kulumisessa, kuroutumisessa, nopeassa avaamisessa ja sulkemisessa, korkeassa painekatkaisussa (suuri paine-ero). Palloventtiiliä suositellaan putkistoissa, joissa on alhainen melu, höyrystyminen, pieni käyttömomentti ja pieni nestevastus.
Palloventtiili soveltuu kevyille rakenteille, matalapainekatkaisulle ja syövyttäville aineille; palloventtiili on myös ihanteellisin venttiili matalan lämpötilan ja kryogeenisille aineille. Matalan lämpötilan aineiden putkistojärjestelmiin ja laitteisiin tulisi valita kannellinen matalan lämpötilan palloventtiili;
Kelluvaa palloventtiiliä valittaessa sen istukkamateriaalin tulisi kestää pallon ja työväliaineen kuormitus. Suurikokoiset palloventtiilit vaativat suurempaa voimaa käytön aikana, DN≥
200 mm:n kuulaventtiilin tulisi käyttää matovaihteistoa; kiinteä kuulaventtiili soveltuu suuremmille halkaisijoille ja korkeammille paineille; lisäksi erittäin myrkyllisten materiaalien ja syttyvien aineiden putkistojen käsittelyyn käytettävän kuulaventtiilin tulee olla palonkestävä ja antistaattinen.
4: kaasuläpän valintaohjeet
Kaasuventtiili soveltuu tilanteisiin, joissa väliaineen lämpötila on alhainen ja paine korkea, ja se sopii osiin, joissa on säädettävä virtausta ja painetta. Se ei sovellu korkean viskositeetin omaaville ja kiinteitä hiukkasia sisältäville väliaineille, eikä se sovellu eristysventtiiliin.
5: Hanaventtiilin valintaohjeet
Tulppaventtiili sopii tilanteisiin, joissa tarvitaan nopeaa avaamista ja sulkemista. Yleensä se ei sovellu höyrylle ja korkeamman lämpötilan väliaineille, matalamman lämpötilan ja korkean viskositeetin väliaineille eikä myöskään leijuvia hiukkasia sisältäville väliaineille.
6: Läppäventtiilin valintaohjeet
Läppäventtiili sopii suurille halkaisijoille (kuten DN﹥600mm) ja lyhyille rakennepituuksille sekä tilanteisiin, joissa tarvitaan virtauksen säätöä ja nopeaa avaamista ja sulkemista. Sitä käytetään yleensä lämpötilassa ≤
80 ℃, paine ≤ 1,0 MPa vesi, öljy, paineilma ja muut väliaineet; läppäventtiilien suhteellisen suuren painehäviön vuoksi verrattuna sulkuventtiileihin ja palloventtiileihin läppäventtiilit soveltuvat putkistoihin, joissa painehäviövaatimukset ovat vähemmän tiukat.
7: Takaiskuventtiilin valintaohjeet
Takaiskuventtiilit soveltuvat yleensä puhtaalle väliaineelle, eivätkä kiinteitä hiukkasia ja korkean viskositeetin omaaville väliaineille. Kun koko on ≤40 mm, on käytettävä nostotakaiskuventtiiliä (saa asentaa vain vaakasuoraan putkistoon); kun DN = 50–400 mm, on käytettävä keinuvaa takaiskuventtiiliä (voidaan asentaa sekä vaakasuoraan että pystysuoraan putkistoon, esimerkiksi pystysuoraan putkistoon asennettaessa väliaineen virtaussuunnan tulee olla alhaalta ylöspäin).
Kun DN≥450 mm, on käytettävä puskuritakaiskuventtiiliä; kun DN=100–400 mm, voidaan käyttää myös kiekkotakaiskuventtiiliä; keinuvastaiskuventtiilistä voidaan tehdä erittäin korkea käyttöpaine, PN voi olla jopa 42 MPa, ja sitä voidaan käyttää missä tahansa käyttöväliaineessa ja käyttölämpötilassa kuoren ja tiivisteosien eri materiaalien mukaan.
Väliaine on vesi, höyry, kaasu, syövyttävä väliaine, öljy, lääke jne. Väliaineen käyttölämpötila-alue on -196–800 ℃.
8: Kalvoventtiilin valintaohjeet
Kalvoventtiili soveltuu öljylle, vedelle, happamille väliaineille ja suspendoituneita kiinteitä aineita sisältäville väliaineille, joiden käyttölämpötila on alle 200 ℃ ja paine alle 1,0 MPa. Se ei sovellu orgaanisille liuottimille eikä voimakkaille hapettimille.
Kuluttaville rakeisille väliaineille tulisi valita patokalvoventtiilit, ja patokalvoventtiilien virtausominaisuustaulukkoa tulisi käyttää patokalvoventtiilejä valittaessa; viskooseille nesteille, sementtilietteelle ja sedimenttimäisille väliaineille tulisi valita suorat kalvoventtiilit; kalvoventtiilejä ei tule käyttää tyhjiöputkissa, paitsi tie- ja imulaitteiden erityisvaatimuksissa.

Venttiilin valintakysymys ja vastaus

1. Mitkä kolme tärkeintä tekijää tulisi ottaa huomioon toimeenpanevaa virastoa valittaessa?
Toimilaitteen lähtötehon tulee olla suurempi kuin venttiilin kuorma ja sen tulee olla kohtuullisesti sovitettu.
Standardiyhdistelmää tarkistettaessa on otettava huomioon, täyttääkö venttiilin määrittelemä sallittu paine-ero prosessivaatimukset. Kun paine-ero on suuri, on laskettava kelaan kohdistuva epätasapainovoima.
On tarpeen harkita, täyttääkö toimilaitteen vastenopeus prosessin toiminnan vaatimukset, erityisesti sähköisen toimilaitteen.

2. Mitkä ovat sähköisten toimilaitteiden ominaisuudet pneumaattisiin toimilaitteisiin verrattuna ja mitä lähtötyyppejä on olemassa?
Sähkökäyttöinen toimilaite on sähköinen, yksinkertainen ja kätevä, ja sillä on suuri työntövoima, vääntömomentti ja jäykkyys. Rakenne on kuitenkin monimutkainen ja luotettavuus heikko. Se on pienissä ja keskisuurissa eritelmissä kalliimpaa kuin pneumaattinen. Sitä käytetään usein tilanteissa, joissa kaasulähdettä ei ole tai joissa ei vaadita ehdotonta räjähdys- ja liekinkestävyyttä. Sähkökäyttölaitteella on kolme lähtömuotoa: kulmaisku, lineaarinen isku ja monikierros.

3. Miksi neljänneskierrosventtiilin katkaisupaine-ero on suuri?
Neljänneskierrosventtiilin katkaisupaine-ero on suurempi, koska väliaineen venttiilin sydämeen tai venttiililevyyn aiheuttama resultanttivoima tuottaa pyörivälle akselille hyvin pienen vääntömomentin, joten se kestää suuremman paine-eron. Läppäventtiilit ja palloventtiilit ovat yleisimpiä neljänneskierrosventtiilejä.

4. Mitkä venttiilit on valittava virtaussuunnan mukaan? Miten valita?
Yksitiivisteisten säätöventtiilien, kuten yksiistukkaisten venttiilien, korkeapaineventtiilien ja yksitiivisteisten holkkiventtiilien, joissa ei ole tasapainotusreikiä, on oltava virtaavia. Avoimella ja suljetulla virtauksella on hyvät ja huonot puolensa. Avoimella virtauksella varustettu venttiili toimii suhteellisen vakaasti, mutta sen itsepuhdistuskyky ja tiivistyskyky ovat huonot ja käyttöikä lyhyt. Sulkeutuvalla virtauksella varustetulla venttiilillä on pitkä käyttöikä, itsepuhdistuskyky ja hyvä tiivistyskyky, mutta vakaus on huono, jos karan halkaisija on pienempi kuin venttiilin ytimen halkaisija.
Yksipaikkaiset venttiilit, pienivirtausventtiilit ja yksitiivisteiset holkkiventtiilit valitaan yleensä virtaamaan avoimessa asennossa ja virtaamaan suljetussa asennossa, kun on suuria huuhtelu- tai itsepuhdistusvaatimuksia. Kaksiasentoinen pikaavausominaisuuden omaava säätöventtiili valitsee virtaamaan suljetussa asennossa.

5. Millä muilla venttiileillä on säätötoimintoja yksi- ja kaksitiivisteisten venttiilien sekä holkkiventtiilien lisäksi?
Kalvoventtiilit, läppäventtiilit, O-muotoiset palloventtiilit (pääasiassa sulkuventtiilit), V-muotoiset palloventtiilit (suuri säätösuhde ja leikkausvaikutus) ja epäkeskeiset kiertoventtiilit ovat kaikki venttiilejä, joilla on säätötoiminto.

6. Miksi mallin valinta on tärkeämpää kuin laskeminen?
Laskentaa ja valintaa verrattaessa valinta on paljon tärkeämpää ja monimutkaisempaa. Koska laskenta on vain yksinkertainen kaavalaskenta, se ei itsessään ole kaavan tarkkuudessa, vaan annettujen prosessiparametrien tarkkuudessa.
Valinta sisältää paljon sisältöä, ja pieni huolimattomuus johtaa virheelliseen valintaan, joka ei ainoastaan aiheuta työvoiman, materiaalien ja taloudellisten resurssien tuhlausta, vaan myös epätyydyttävää käyttövaikutusta, joka puolestaan aiheuttaa useita käyttöongelmia, kuten luotettavuutta, käyttöikää ja toimintaa, laatua jne.

7. Miksi kaksoistiivisteistä venttiiliä ei voida käyttää sulkuventtiilinä?
Kaksipaikkaisen venttiilin ytimen etuna on voimatasapainorakenne, joka mahdollistaa suuren paine-eron, mutta sen huomattava haittapuoli on, että kaksi tiivistyspintaa eivät voi olla samanaikaisesti hyvässä kosketuksessa, mikä johtaa suureen vuotoon.
Jos sitä keinotekoisesti ja pakollisesti käytetään tilanteiden katkaisemiseen, vaikutus ei selvästikään ole hyvä. Vaikka siihen tehtäisiin monia parannuksia (kuten kaksoistiivisteinen holkkiventtiili), sitä ei suositella.

8. Miksi kaksoisistukkaventtiili värähtelee helposti työskennellessään pienellä aukolla?
Yksiytimisessä venttiilissä venttiilin vakaus on hyvä, kun väliaine on virtaussuunnassa avoin ja huono, kun väliaine on virtaussuunnassa suljettu. Kaksoistukkaventtiilissä on kaksi karaa, joista alempi kara on virtaussuunnassa suljettu ja ylempi kara on virtaussuunnassa avoin.
Tällä tavoin pienen aukon kanssa työskenneltäessä virtauksen sulkema venttiilin ydin todennäköisesti aiheuttaa venttiilin värähtelyä, minkä vuoksi kaksiistukkaista venttiiliä ei voida käyttää pienen aukon kanssa työskentelyyn.

9. Mitkä ovat suoratoimisen yksiistukkaisen säätöventtiilin ominaisuudet? Missä sitä käytetään?
Vuotovirtaus on pieni, koska venttiilin sisus on vain yksi, joten tiivistys on helppo varmistaa. Vakiopurkausvirtaus on 0,01 % KV, ja lisäksi venttiiliä voidaan käyttää sulkuventtiilinä.
Sallittu paine-ero on pieni ja työntövoima suuri epätasapainoisen voiman vuoksi. DN100-venttiilin △P on vain 120 kPa.
Kiertokapasiteetti on pieni. DN100-putken KV-arvo on vain 120. Sitä käytetään usein tilanteissa, joissa vuoto on pieni ja paine-ero ei ole suuri.

10. Mitkä ovat suoratoimisen kaksoisistukkaisen säätöventtiilin ominaisuudet? Missä sitä käytetään?
Sallittu paine-ero on suuri, koska se voi kompensoida monia epätasapainoisia voimia. DN100-venttiilin △P on 280 kPa.
Suuri kiertokapasiteetti. DN100-putken kV-arvo on 160.
Vuoto on suuri, koska kahta kelaa ei voida tiivistää samanaikaisesti. Vakiovirtausnopeus on 0,1 % KV, mikä on 10 kertaa yksipaikkaisen venttiilin virtausnopeus. Suoraa kaksoispaikkaista säätöventtiiliä käytetään pääasiassa tilanteissa, joissa on suuri paine-ero ja pienet vuotovaatimukset.

11. Miksi suoraiskuventtiilin tukkeutumisenesto on heikko ja kulmaiskuventtiilillä hyvä?
Suoraiskuventtiilin kela on pystysuora kuristusventtiili, ja väliaine virtaa sisään ja ulos vaakasuunnassa. Venttiilin ontelon virtausreitti kääntyy ja kääntyy väistämättä takaisin, mikä tekee venttiilin virtausreitistä melko monimutkaisen (muoto on kuin käänteinen S-kirjain). Tällä tavoin on monia kuolleita alueita, jotka tarjoavat tilaa väliaineen saostumiselle, ja jos näin tapahtuu, se aiheuttaa tukoksia.
Neljänneskierrosventtiilin kuristussuunta on vaakasuora. Väliaine virtaa sisään ja ulos vaakasuunnassa, mikä helpottaa likaisen väliaineen poistamista. Samalla virtausreitti on yksinkertainen ja väliaineen saostumistila on pieni, joten neljänneskierrosventtiilillä on hyvä tukkeutumisenestokyky.

12. Missä olosuhteissa minun on käytettävä venttiilin asennoitin?

Kun kitka on suuri ja vaaditaan tarkkaa paikannusta. Esimerkiksi korkean ja matalan lämpötilan säätöventtiilit tai joustavalla grafiittitiivisteellä varustetut säätöventtiilit;
Hidas prosessi vaatii säätöventtiilin vastenopeuden lisäämistä. Esimerkiksi lämpötilan, nestepinnan, analyysin ja muiden parametrien säätöjärjestelmällä on oltava suurempi nopeus.
Toimilaitteen lähtö- ja leikkausvoimaa on lisättävä. Esimerkiksi yksiistukkaisissa venttiilissä, jonka DN≥25, kaksiistukkaisissa venttiilissä, jonka DN>100, painehäviö venttiilin molemmissa päissä on △P>1MPa tai tulopaine P1>10MPa.
Jaetun aluesäätöjärjestelmän ja säätöventtiilin käytössä on joskus tarpeen vaihtaa ilman avaamis- ja sulkemistilaa.
Säätöventtiilin virtausominaisuuksia on tarpeen muuttaa.

13. Mitkä ovat seitsemän vaihetta säätöventtiilin koon määrittämiseksi?
Määritä laskettu virtaus-Qmax, Qmin
Määritä laskettu paine-ero - valitse vastussuhteen S arvo järjestelmän ominaisuuksien mukaan ja määritä sitten laskettu paine-ero (kun venttiili on täysin auki);
Laske virtauskerroin - valitse sopiva laskentakaava tai ohjelmisto löytääksesi KV:n maksimi- ja minimiarvon;
KV-arvon valinta — Valitun tuotesarjan KV-max-arvon mukaan ensisijaisen valintakaliiperin saamiseksi käytetään ensimmäistä vaihdetta lähimpänä olevaa KV-arvoa;
Avautumisasteen tarkistuslaskenta - kun Qmax vaaditaan, venttiilin avautuma on ≯90 %; kun Qmin on ≮10 %.
Todellisen säädettävän suhteen tarkistuslaskenta — yleinen vaatimus on ≮10; R todellinen > R vaatimus
Kaliiperi on määritetty – jos se on epäluotettava, valitse KV-arvo uudelleen ja tarkista se uudelleen.

14. Miksi holkkiventtiili korvaa yksi- ja kaksitiivisteventtiilit, mutta ei anna haluamaasi tulosta?
1960-luvulla markkinoille tullutta holkkiventtiiliä käytettiin laajalti sekä kotimaassa että ulkomailla 1970-luvulla. 1980-luvulla käyttöönotetuissa petrokemiantehtaissa holkkiventtiilien osuus oli suurempi. Tuolloin monet uskoivat, että holkkiventtiilit voisivat korvata yksi- ja kaksiventtiilit. Istukkaventtiilistä tuli toisen sukupolven tuote.
Tähän asti näin ei ole ollut. Yksi-istukkaisia venttiilejä, kaksi-istukkaisia venttiilejä ja holkkiventtiilejä on käytetty tasapuolisesti. Tämä johtuu siitä, että holkkiventtiili parantaa vain kuristusmuotoa, vakautta ja huoltoa paremmin kuin yksi-istukkainen venttiili, mutta sen paino, tukkeutumisenesto ja vuotoindikaattorit ovat yhdenmukaiset yksi- ja kaksi-istukkaisten venttiilien kanssa. Miten se voi korvata yksi- ja kaksi-istukkaiset venttiilit? Siksi niitä voidaan käyttää vain yhdessä.

15. Miksi sulkuventtiileissä tulisi käyttää mahdollisimman paljon kovaa tiivistettä?
Sulkuventtiilin vuoto on mahdollisimman pieni. Pehmeästi tiivistetyn venttiilin vuoto on pienin. Sulkuvaikutus on tietenkin hyvä, mutta se ei ole kulutusta kestävä ja sen luotettavuus on heikko. Pienen vuodon ja luotettavan tiivistyksen kaksoisstandardien perusteella pehmeä tiivistys ei ole yhtä hyvä kuin kova tiivistys.
Esimerkiksi täysin toimiva, erittäin kevyt säätöventtiili, joka on tiivistetty ja päällystetty kulutusta kestävällä metalliseossuojauksella, on erittäin luotettava ja sen vuotoaste on 10-7, mikä voi jo täyttää sulkuventtiilin vaatimukset.

16. Miksi suoraiskuventtiilin kara on ohuempi?
Se perustuu yksinkertaiseen mekaaniseen periaatteeseen: korkea liukukitka ja matala vierintäkitka. Suoraiskuventtiilin venttiilin varsi liikkuu ylös ja alas, ja kun tiiviste puristuu hieman kokoon, se pakkaa venttiilin varren erittäin tiukasti, mikä johtaa suurempaan paluueroon.
Tästä syystä venttiilin varsi on suunniteltu hyvin pieneksi, ja tiivisteessä käytetään PTFE-tiivistettä, jolla on pieni kitkakerroin välyksen vähentämiseksi. Ongelmana on kuitenkin se, että venttiilin varsi on ohut, mikä on helppo taivuttaa, ja tiivisteen käyttöikä on lyhyt.
Paras tapa ratkaista tämä ongelma on käyttää matkaventtiilin karaa eli neljänneskierroksen venttiiliä. Sen kara on 2–3 kertaa paksumpi kuin suoraiskuventtiilin kara. Siinä käytetään myös pitkäikäistä grafiittitiivistettä ja karan jäykkyyttä. Hyvä puoli on pitkä tiivisteen käyttöikä, mutta kitkavääntömomentti ja välys ovat pieniä.

Haluatko useamman ihmisen tietävän kokemuksestasi ja työkokemuksestasi? Jos työskentelet laitteiden teknisen alan parissa ja sinulla on tietoa venttiilien huollosta jne., voit ottaa meihin yhteyttä. Ehkä kokemuksesi ja asiantuntemuksesi auttavat useampia ihmisiä.