Vožtuvai yra svarbi vamzdynų sistemos dalis, o metaliniai vožtuvai yra plačiausiai naudojami chemijos gamyklose. Vožtuvų funkcija daugiausia naudojama vamzdynų ir įrangos atidarymui ir uždarymui, droseliui ir saugiam veikimui užtikrinti. Todėl teisingas ir pagrįstas metalinių vožtuvų pasirinkimas vaidina svarbų vaidmenį gamyklų saugos ir skysčių valdymo sistemose.
1. Vožtuvų tipai ir panaudojimas
Inžinerijoje yra daug vožtuvų tipų. Dėl skirtingo skysčio slėgio, temperatūros ir fizikinių bei cheminių savybių skiriasi ir skysčių sistemų valdymo reikalavimai, įskaitant sklendes, uždarymo vožtuvus (droselio vožtuvus, adatinius vožtuvus), atbulinius vožtuvus ir kamščius. Chemijos gamyklose plačiausiai naudojami vožtuvai, rutuliniai vožtuvai, drugelio vožtuvai ir diafragminiai vožtuvai.
Paprastai naudojamas skysčių atidarymui ir uždarymui valdyti, pasižymi mažu skysčio pasipriešinimu, geru sandarinamumu, neribota terpės tekėjimo kryptimi, maža išorine jėga, reikalinga atidarymui ir uždarymui, ir trumpu konstrukcijos ilgiu.
Vožtuvo kotas yra padalintas į šviesų kotą ir paslėptą kotą. Atviro koto sklendė tinka korozinėms terpėms, o atviro koto sklendė daugiausia naudojama chemijos inžinerijoje. Paslėpto koto sklendės daugiausia naudojamos vandens keliuose ir dažniausiai naudojamos žemo slėgio, nekorozinėse terpėse, pavyzdžiui, kai kuriuose ketaus ir vario vožtuvuose. Sklendės konstrukciją sudaro pleišto formos sklendė ir lygiagreti sklendė.
Pleištiniai vartai skirstomi į viengubus ir dvigubus vartus. Lygiagretūs vartai dažniausiai naudojami naftos ir dujų transportavimo sistemose ir nėra dažnai naudojami chemijos gamyklose.
daugiausia naudojamas uždarymui. Uždarymo vožtuvas turi didelį pasipriešinimą skysčiui, didelį atidarymo ir uždarymo sukimo momentą ir turi srauto krypties reikalavimus. Palyginti su vartų vožtuvais, rutuliniai vožtuvai turi šiuos privalumus:
(1) Sandarinimo paviršiaus trinties jėga atidarymo ir uždarymo metu yra mažesnė nei vartų vožtuvo trinties jėga, todėl ji atspari dilimui.
(2) Atidarymo aukštis yra mažesnis nei vartų vožtuvo.
(3) Globe vožtuvas paprastai turi tik vieną sandarinimo paviršių, o gamybos procesas yra geras ir patogus priežiūrai.
Globe tipo vožtuvas, kaip ir vartų vožtuvas, taip pat turi šviesų ir tamsų strypus, todėl jų čia nekartosiu. Pagal skirtingą vožtuvo korpuso struktūrą, uždarymo vožtuvas būna tiesus, kampinis ir Y tipo. Tiesus tipas yra plačiausiai naudojamas, o kampinis tipas naudojamas, kai skysčio tekėjimo kryptis pasikeičia 90°.
Be to, droselio vožtuvas ir adatos vožtuvas taip pat yra savotiški uždarymo vožtuvai, turintys stipresnę reguliavimo funkciją nei įprastas uždarymo vožtuvas.
Atbulinis vožtuvas, dar vadinamas vienkrypčiu vožtuvu, naudojamas siekiant užkirsti kelią skysčio tekėjimui atgal. Todėl montuojant atbulinį vožtuvą reikia atkreipti dėmesį į tai, kad terpės tekėjimo kryptis sutaptų su rodyklės kryptimi ant atbulinio vožtuvo. Yra daug atbulinių vožtuvų tipų, ir įvairūs gamintojai turi skirtingus gaminius, tačiau pagal konstrukciją jie daugiausia skirstomi į svyravimo ir kėlimo tipus. Svyravimo atbuliniai vožtuvai daugiausia būna vieno vožtuvo ir dviejų vožtuvų tipo.
Drugelio tipo vožtuvas gali būti naudojamas skystos terpės su suspenduotomis kietosiomis dalelėmis atidarymui, uždarymui ir droseliavimui. Jis pasižymi mažu pasipriešinimu skysčiui, lengvu svoriu, mažu konstrukcijos dydžiu ir greitu atidarymu bei uždarymu. Jis tinka didelio skersmens vamzdynams. Drugelio tipo vožtuvas turi tam tikrą reguliavimo funkciją ir gali transportuoti suspensijas. Dėl atgalinio apdorojimo technologijos praeityje drugelio tipo vožtuvai buvo naudojami vandens sistemose, tačiau retai – procesų sistemose. Tobulėjant medžiagoms, konstrukcijai ir apdirbimui, drugelio tipo vožtuvai vis dažniau naudojami procesų sistemose.
Drugelio tipo vožtuvai yra dviejų tipų: minkšti ir kieti. Minkšto ir kieto sandariklio pasirinkimas daugiausia priklauso nuo skysčio temperatūros. Santykinai kalbant, minkšto sandariklio sandarumo savybės yra geresnės nei kieto sandariklio.
Yra dviejų tipų minkšti sandarikliai: guminiai ir PTFE (politetrafluoretileno) vožtuvų lizdai. Guminiai drugelių vožtuvai (guma padengti vožtuvų korpusai) dažniausiai naudojami vandens sistemose ir turi centrinės linijos struktūrą. Šio tipo drugelių vožtuvus galima montuoti be tarpiklių, nes guminio įdėklo flanšas gali atlikti tarpiklio funkciją. PTFE drugelių vožtuvai dažniausiai naudojami procesų sistemose, paprastai yra vieno ekscentriko arba dviejų ekscentrikų konstrukcijos.
Yra daug kietų sandariklių rūšių, tokių kaip kieti fiksuoti sandarinimo žiedai, daugiasluoksniai sandarikliai (laminuoti sandarikliai) ir kt. Kadangi gamintojo konstrukcija dažnai skiriasi, skiriasi ir nuotėkio greitis. Kieto sandarinimo drugelio vožtuvo konstrukcija pageidautina trigubai ekscentriška, kad būtų išspręstos šiluminio plėtimosi kompensavimo ir nusidėvėjimo kompensavimo problemos. Dvigubai ekscentriškos arba trigubai ekscentriškos konstrukcijos kieto sandarinimo drugelio vožtuvas taip pat turi dvipusio sandarinimo funkciją, o jo atvirkštinis (žemo slėgio pusė į aukšto slėgio pusę) sandarinimo slėgis neturėtų būti mažesnis nei 80 % teigiamos krypties (aukšto slėgio pusė į žemo slėgio pusę). Dėl konstrukcijos ir pasirinkimo reikėtų derėtis su gamintoju.
1.5 Čiaupo vožtuvas
Uždarymo vožtuvas pasižymi mažu atsparumu skysčiui, geru sandarumu, ilgu tarnavimo laiku ir gali būti sandarinamas abiem kryptimis, todėl dažnai naudojamas labai arba itin pavojingoms medžiagoms, tačiau atidarymo ir uždarymo sukimo momentas yra gana didelis, o kaina gana didelė. Uždarymo vožtuvo ertmėje nesikaupia skystis, ypač medžiagos, esančios pertraukiamajame įrenginyje, nesukels taršos, todėl uždarymo vožtuvą reikia naudoti kai kuriais atvejais.
Kamščio vožtuvo srauto kanalą galima suskirstyti į tiesiąją, trijų ir keturių krypčių, kurios tinka dujų ir skysčio paskirstymui daugiakrypčiu būdu.
Čiaupo vožtuvus galima suskirstyti į du tipus: neteptus ir tepamus. Alyvos sandarinimo vožtuvas su priverstiniu tepimu dėl priverstinio tepimo sudaro alyvos plėvelę tarp kaiščio ir kaiščio sandarinimo paviršiaus. Tokiu būdu sandarinimo savybės yra geresnės, atidarymas ir uždarymas taupo darbą, o sandarinimo paviršius nėra pažeidžiamas, tačiau reikia atsižvelgti į tai, ar tepimas neužteršia medžiagos, todėl reguliariai priežiūrai geriau rinktis neteptą tipą.
Uždaromo vožtuvo įvorės sandariklis yra ištisinis ir supa visą uždorį, todėl skystis nesilies su velenu. Be to, uždorio vožtuvas turi metalinio kompozito diafragmos sluoksnį kaip antrąjį sandariklį, todėl uždorio vožtuvas gali griežtai kontroliuoti išorinį nuotėkį. Uždorio vožtuvai paprastai neturi tarpiklio. Kai yra specialūs reikalavimai (pvz., neleidžiamas išorinis nuotėkis ir pan.), tarpiklis reikalingas kaip trečiasis sandariklis.
Uždaromo vožtuvo konstrukcija leidžia tiesiogiai reguliuoti sandarinimo vožtuvo lizdą. Dėl ilgalaikio naudojimo sandarinimo paviršius susidėvi. Kadangi uždoris yra kūginis, vožtuvo dangtelio varžtas jį gali prispausti prie vožtuvo lizdo, kad jis būtų sandariai prigludęs prie vožtuvo lizdo ir būtų pasiektas sandarinimo efektas.
1,6 rutulinis vožtuvas
Rutulinio vožtuvo funkcija panaši į kištukinio vožtuvo (rutulinis vožtuvas yra kištukinio vožtuvo darinys). Rutulinis vožtuvas pasižymi geru sandarumu, todėl yra plačiai naudojamas. Rutulinis vožtuvas greitai atsidaro ir užsidaro, atidarymo ir uždarymo sukimo momentas yra mažesnis nei kištukinio vožtuvo, pasipriešinimas labai mažas, o priežiūra patogi. Jis tinka srutų, klampaus skysčio ir vidutinio stiprumo vamzdynams, kuriems keliami aukšti sandarumo reikalavimai. Dėl mažos kainos rutuliniai vožtuvai yra plačiau naudojami nei kištukiniai vožtuvai. Rutulinius vožtuvus paprastai galima klasifikuoti pagal rutulio struktūrą, vožtuvo korpuso struktūrą, srauto kanalą ir lizdo medžiagą.
Pagal sferinę struktūrą yra plūduriuojantys rutuliniai vožtuvai ir fiksuoti rutuliniai vožtuvai. Pirmasis dažniausiai naudojamas mažiems skersmenims, antrasis – dideliems skersmenims, paprastai DN200 (150 klasė), DN150 (300 klasė ir 600 klasė) kaip ribiniai.
Pagal vožtuvo korpuso struktūrą yra trys tipai: vientisi, dviejų ir trijų dalių. Yra du vientisi tipai: montuojami viršuje ir montuojami šone.
Pagal bėgelio formą yra pilno skersmens ir sumažinto skersmens. Sumažinto skersmens rutuliniai vožtuvai sunaudoja mažiau medžiagų nei pilno skersmens rutuliniai vožtuvai ir yra pigesni. Jei leidžia proceso sąlygos, jiems galima teikti pirmenybę. Rutulinių vožtuvų srauto kanalus galima suskirstyti į tiesius, trijų ir keturių krypčių, kurie tinka daugiakrypčiam dujų ir skysčių paskirstymui. Pagal lizdo medžiagą yra minkšto sandarinimo ir kieto sandarinimo. Naudojant degiose terpėse arba esant degimo tikimybei išorinėje aplinkoje, minkšto sandarinimo rutulinis vožtuvas turi būti antistatinės ir ugniai atsparios konstrukcijos, o gamintojo gaminiai turi išlaikyti antistatinius ir ugniai atsparius bandymus, pvz., pagal API607. Tas pats pasakytina ir apie minkšto sandarinimo drugelio vožtuvus bei kištukinius vožtuvus (kištukiniai vožtuvai gali atitikti išorinės ugnies apsaugos reikalavimus tik atliekant ugnies bandymą).
1.7 diafragminis vožtuvas
Diafragminis vožtuvas gali būti sandarinamas abiem kryptimis, todėl tinka žemo slėgio, korozinėms suspensijoms arba klampioms skystoms terpėms. Kadangi veikimo mechanizmas yra atskirtas nuo terpės kanalo, skystį nutraukia elastinga diafragma, kuri ypač tinka maisto, medicinos ir sveikatos priežiūros pramonės terpėms. Diafragminio vožtuvo darbinė temperatūra priklauso nuo diafragmos medžiagos atsparumo temperatūrai. Pagal struktūrą jį galima suskirstyti į tiesioginio tipo ir slenksčio tipo.
2. Galinio sujungimo formos pasirinkimas
Dažniausiai naudojamos vožtuvų galų jungimo formos yra flanšo jungtis, srieginė jungtis, suvirinimo jungtis ir lizdo suvirinimo jungtis.
2.1 flanšo jungtis
Flanšo jungtis palengvina vožtuvo montavimą ir išmontavimą. Vožtuvo galo flanšo sandarinimo paviršiaus formos daugiausia apima pilno paviršiaus (FF), iškilaus paviršiaus (RF), įgaubto paviršiaus (FM), įlaidinio paviršiaus (TG) ir žiedinio jungties paviršiaus (RJ) formas. API vožtuvų flanšo standartai yra tokios serijos kaip ASMEB16.5. Kartais flanšiniuose vožtuvuose galima pamatyti 125 ir 250 klasių klases. Tai yra ketaus flanšų slėgio klasė. Ji yra tokia pati kaip 150 ir 300 klasių jungties dydis, išskyrus tai, kad pirmųjų dviejų flanšų sandarinimo paviršiai yra pilno paviršiaus (FF).
Vožtuvai su plokšteliniais ir antgaliais taip pat yra flanšuoti.
2.2 Privirinimo jungtis
Dėl didelio suvirinto jungties stiprumo ir gero sandarumo cheminėje sistemoje suvirintu būdu sujungti vožtuvai dažniausiai naudojami aukštos temperatūros, aukšto slėgio, labai toksiškose terpėse, degiose ir sprogiose situacijose.
2.3 Lizdo suvirinimas ir srieginė jungtis
Paprastai naudojamas vamzdynų sistemose, kurių nominalus dydis neviršija DN40, tačiau negali būti naudojamas skysčiams, kuriems būdinga plyšinė korozija.
Srieginės jungtys neturėtų būti naudojamos vamzdynuose su labai toksiškomis ir degiomis terpėmis, taip pat reikėtų vengti jų naudojimo ciklinio apkrovimo sąlygomis. Šiuo metu jos naudojamos tais atvejais, kai projekte nėra didelis slėgis. Vamzdynų sriegių forma daugiausia yra kūginis vamzdžio sriegis. Yra dvi kūginio vamzdžio sriegio specifikacijos. Kūgio viršūnės kampai yra atitinkamai 55° ir 60°. Šių dviejų sriegių negalima pakeisti vietomis. Vamzdynuose su degiomis arba labai pavojingomis terpėmis, jei montuojant reikalinga srieginė jungtis, nominalus dydis šiuo metu neturėtų viršyti DN20, o po srieginės jungties reikia atlikti sandarinimo suvirinimą.
3. Medžiaga
Vožtuvų medžiagos apima vožtuvo korpusą, vidines dalis, tarpiklius, sandarinimo ir tvirtinimo detalių medžiagas. Kadangi vožtuvų medžiagų yra daug ir dėl vietos stokos, šiame straipsnyje trumpai pristatomos tik tipinės vožtuvo korpuso medžiagos. Juodųjų metalų korpusų medžiagos yra ketus, anglinis plienas, nerūdijantis plienas, legiruotas plienas.
3.1 ketaus
Pilkasis ketus (A1262B) paprastai naudojamas žemo slėgio vožtuvuose ir nerekomenduojamas naudoti technologiniuose vamzdynuose. Kaliojo ketaus (A395) eksploatacinės savybės (stipris ir tvirtumas) yra geresnės nei pilkojo ketaus.
3.2 Anglinis plienas
Dažniausiai vožtuvų gamyboje naudojami anglinio plieno gaminiai yra A2162WCB (liejimas) ir A105 (kalimas). Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas anglinio plieno apdirbimui virš 400 ℃ temperatūroje ilgą laiką, nes tai turės įtakos vožtuvo tarnavimo laikui. Žemos temperatūros vožtuvams dažniausiai naudojami A3522LCB (liejimas) ir A3502LF2 (kalimas).
3.3 Austenitinis nerūdijantis plienas
Austenitinis nerūdijantis plienas paprastai naudojamas korozijos sąlygomis arba itin žemos temperatūros sąlygomis. Dažniausiai naudojami liejiniai yra A351-CF8, A351-CF8M, A351-CF3 ir A351-CF3M; dažniausiai naudojami kaltiniai yra A182-F304, A182-F316, A182-F304L ir A182-F316L.
3.4 legiruotojo plieno medžiaga
Žemos temperatūros vožtuvams dažniausiai naudojami A352-LC3 (liejiniai) ir A350-LF3 (kaltiniai).
Aukštos temperatūros vožtuvams dažniausiai naudojami A217-WC6 (liejiniai), A182-F11 (kaltiniai) ir A217-WC9 (liejiniai), A182-F22 (kaltiniai). Kadangi WC9 ir F22 priklauso 2-1/4Cr-1Mo serijai, juose yra daugiau Cr ir Mo nei WC6 ir F11, priklausančiuose 1-1/4Cr-1/2Mo serijai, todėl jie pasižymi geresniu atsparumu aukštai temperatūrai.
4. Važiavimo režimas
Vožtuvas paprastai valdomas rankiniu režimu. Kai vožtuvo vardinis slėgis yra didesnis arba vardinis dydis didesnis, jį sunku valdyti rankiniu būdu, todėl galima naudoti krumpliaratinę pavarą ir kitus valdymo metodus. Vožtuvo pavaros režimas turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į vožtuvo tipą, vardinį slėgį ir vardinį dydį. 1 lentelėje pateiktos sąlygos, kuriomis skirtingiems vožtuvams reikėtų atsižvelgti į krumpliaračių pavaras. Skirtingiems gamintojams šios sąlygos gali šiek tiek skirtis, ir tai galima nustatyti derybų būdu.
5. Vožtuvų parinkimo principai
5.1 Pagrindiniai parametrai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis vožtuvą
(1) Tiekiamo skysčio pobūdis turės įtakos vožtuvo tipo ir vožtuvo konstrukcijos medžiagos pasirinkimui.
(2) Funkciniai reikalavimai (reguliavimas arba uždarymas), kurie daugiausia turi įtakos vožtuvo tipo pasirinkimui.
(3) Veikimo sąlygos (ar dažnos), kurios turės įtakos vožtuvo tipo ir vožtuvo medžiagos pasirinkimui.
(4) Srauto charakteristikos ir trinties nuostoliai.
(5) Vožtuvo nominalus dydis (didelio nominalo dydžio vožtuvai yra tik ribotame vožtuvų tipų asortimente).
(6) Kiti specialūs reikalavimai, pvz., automatinis uždarymas, slėgio balansas ir kt.
5.2 Medžiagų pasirinkimas
(1) Mažiems skersmenims (DN≤40) paprastai naudojami kaltiniai gaminiai, o dideliems skersmenims (DN>40) – liejiniai. Kaltinio vožtuvo korpuso galiniam flanšui pirmenybė turėtų būti teikiama vientisam kaltiniam vožtuvo korpusui. Jei flanšas privirinamas prie vožtuvo korpuso, suvirinimo siūlė turi būti 100 % patikrinta radiologiniu tyrimu.
(2) Anglies kiekis vožtuvų korpusuose, pagamintuose iš anglinio plieno, suvirintų ir suvirintų lizdinėmis jungtimis, neturėtų viršyti 0,25 %, o anglies ekvivalentas – 0,45 %.
Pastaba: Kai austenitinio nerūdijančio plieno darbinė temperatūra viršija 425 °C, anglies kiekis turi būti ne mažesnis kaip 0,04%, o terminio apdorojimo būsena yra greito aušinimo (CF8) metu didesnė nei 1040 °C ir greito aušinimo (CF8M) metu didesnė nei 1100 °C.
(4) Kai skystis yra ėsdinantis ir negalima naudoti įprasto austenitinio nerūdijančio plieno, reikėtų apsvarstyti kai kurias specialias medžiagas, pvz., 904L, dupleksinį plieną (pvz., S31803 ir kt.), monelą ir hastelloy.
5.3 Sklendės pasirinkimas
(1) Standūs viengubi sklendės paprastai naudojami, kai DN≤50; elastingi viengubi sklendės paprastai naudojami, kai DN>50.
(2) Kriogeninės sistemos lanksčiam vieno vartų vožtuvui aukšto slėgio pusėje turi būti atidaryta ventiliacijos anga.
(3) Mažo nuotėkio sklendės turėtų būti naudojamos darbo sąlygomis, kurioms reikalingas mažas nuotėkis. Mažo nuotėkio sklendės turi įvairių konstrukcijų, tarp kurių chemijos gamyklose dažniausiai naudojami silfoniniai sklendės.
(4) Nors uždaromosios sklendės yra dažniausiai naudojamas tipas naftos chemijos gamybos įrangoje, tačiau uždaromosios sklendės neturėtų būti naudojamos šiais atvejais:
① Kadangi atidarymo aukštis yra didelis, o darbui reikalinga erdvė yra didelė, jis netinka atvejams, kai darbinė erdvė yra maža.
② Atidarymo ir uždarymo laikas yra ilgas, todėl netinka greitam atidarymui ir uždarymui.
③ Netinka skysčiams su kietomis nuosėdomis. Dėl sandarinimo paviršiaus susidėvėjimo sklendė neužsidarys.
④ Netinka srauto reguliavimui. Kai sklendė iš dalies atidaryta, terpė sklendės gale sukurs sūkurinę srovę, kuri lengvai sukels sklendės eroziją ir vibraciją, be to, lengvai pažeidžiamas vožtuvo lizdo sandarinimo paviršius.
5. Dažnas vožtuvo veikimas sukels per didelį vožtuvo lizdo paviršiaus susidėvėjimą, todėl jis paprastai tinka tik retai naudoti.
5.4 Globe tipo vožtuvo pasirinkimas
(1) Palyginti su tos pačios specifikacijos uždarymo vožtuvu, uždarymo vožtuvas yra ilgesnis. Paprastai jis naudojamas DN≤250 vamzdynuose, nes didelio skersmens uždarymo vožtuvo apdirbimas ir gamyba yra sudėtingesni, o sandarumo savybės nėra tokios geros kaip mažo skersmens uždarymo vožtuvo.
(2) Dėl didelio uždarymo vožtuvo pasipriešinimo skysčiui jis netinka suspenduotoms kietosioms medžiagoms ir didelio klampumo skystoms terpėms.
(3) Adatinis vožtuvas yra uždarymo vožtuvas su smulkiu kūginiu kamščiu, kuris gali būti naudojamas mažo srauto tiksliam reguliavimui arba kaip mėginių ėmimo vožtuvas. Paprastai jis naudojamas mažiems skersmenims. Jei kalibras yra didelis, reikalinga ir reguliavimo funkcija, todėl galima naudoti droselio vožtuvą. Šiuo atveju vožtuvo spragtelėjimas yra parabolės formos.
(4) Darbo sąlygomis, kurioms reikalingas mažas nuotėkis, turėtų būti naudojamas mažo nuotėkio uždarymo vožtuvas. Mažo nuotėkio uždarymo vožtuvai turi daug konstrukcijų, tarp kurių chemijos gamyklose paprastai naudojami silfoniniai uždarymo vožtuvai.
Silfoniniai sklendės yra plačiau naudojamos nei silfoniniai sklendės, nes silfoniniai sklendės turi trumpesnį silfoną ir ilgesnį ciklo tarnavimo laiką. Tačiau silfoniniai sklendės yra brangios, o silfonų kokybė (pvz., medžiagos, ciklo laikas ir kt.) ir suvirinimas tiesiogiai veikia vožtuvo tarnavimo laiką ir veikimą, todėl renkantis jas reikia atkreipti ypatingą dėmesį.
5.5 Atbulinio vožtuvo pasirinkimas
(1) Horizontalūs atbuliniai vožtuvai paprastai naudojami esant DN≤50 skersmeniui ir gali būti montuojami tik horizontaliuose vamzdynuose. Vertikalūs atbuliniai vožtuvai paprastai naudojami esant DN≤100 skersmeniui ir montuojami vertikaliuose vamzdynuose.
(2) Pakėlimo atbulinį vožtuvą galima pasirinkti su spyruokle, o sandarinimo charakteristikos šiuo metu yra geresnės nei be spyruoklės.
(3) Mažiausias atbulinio vožtuvo skersmuo paprastai yra DN > 50. Jis gali būti naudojamas horizontaliuose arba vertikaliuose vamzdžiuose (skystis turi būti iš apačios į viršų), tačiau lengvai sukelia hidraulinį smūginį smūgį. Dvigubo disko atbulinis vožtuvas (dvigubo disko tipo) dažnai yra plokštelinio tipo, todėl tai yra taupiausias vietos atbulinis vožtuvas, patogus vamzdynų išdėstymui ir ypač plačiai naudojamas dideliems skersmenims. Kadangi įprasto atbulinio vožtuvo (vieno disko tipo) disko negalima visiškai atidaryti 90° kampu, atsiranda tam tikras srauto pasipriešinimas, todėl, kai to reikalauja procesas, taikomi specialūs reikalavimai (reikalauja visiško disko atidarymo) arba Y tipo pakėlimo atbulinis vožtuvas.
(4) Galimo hidraulinio smūgio atveju galima apsvarstyti atbulinio vožtuvo su lėtai užsidarančiu įtaisu ir slopinimo mechanizmu įrengimą. Šio tipo vožtuvas naudoja vamzdyne esančią terpę buferizavimui, o uždarius atbulinį vožtuvą, jis gali pašalinti arba sumažinti hidraulinį smūgį, apsaugoti vamzdyną ir neleisti siurbliui tekėti atgal.
5.6 Uždaromojo vožtuvo pasirinkimas
(1) Dėl gamybos problemų negalima naudoti neteptų DN>250 kištukinių vožtuvų.
(2) Kai reikia, kad vožtuvo ertmėje nesikauptų skystis, reikia pasirinkti uždaromąjį vožtuvą.
(3) Kai minkšto sandarinimo rutulinio vožtuvo sandarumas neatitinka reikalavimų ir atsiranda vidinis nuotėkis, vietoj jo galima naudoti kištukinį vožtuvą.
(4) Kai kuriomis darbo sąlygomis temperatūra dažnai kinta, todėl negalima naudoti įprasto uždaromojo vožtuvo. Kadangi dėl temperatūros pokyčių vožtuvo komponentai ir sandarinimo elementai skirtingai išsiplečia ir susitraukia, ilgalaikis sandarinimo tarpinės susitraukimas terminio ciklavimo metu sukels nuotėkį išilgai vožtuvo koto. Šiuo atveju būtina apsvarstyti specialius uždaromuosius vožtuvus, pvz., „XOMOX Severe“ serijos, kurių Kinijoje gaminti negalima.
5.7 Rutulinio vožtuvo pasirinkimas
(1) Viršutinį rutulinį vožtuvą galima remontuoti internetu. Trijų dalių rutuliniai vožtuvai paprastai naudojami srieginėms ir suvirintoms jungtims.
(2) Kai vamzdynas turi rutulinę sistemą, galima naudoti tik pilno skersmens rutulinius vožtuvus.
(3) Minkšto sandarinimo efektas yra geresnis nei kieto sandarinimo, tačiau jo negalima naudoti aukštoje temperatūroje (įvairių nemetalinių sandarinimo medžiagų atsparumas temperatūrai nėra tas pats).
(4) neturi būti naudojamas tais atvejais, kai vožtuvo ertmėje neleidžiama kauptis skysčiui.
5.8 Droselinio vožtuvo pasirinkimas
(1) Kai reikia išardyti abu drugelio vožtuvo galus, reikia pasirinkti srieginę arba flanšinę drugelio vožtuvo konstrukciją.
(2) Minimalus centrinės linijos drugelio vožtuvo skersmuo paprastai yra DN50; minimalus ekscentrinio drugelio vožtuvo skersmuo paprastai yra DN80.
(3) Naudojant trigubą ekscentrinį PTFE lizdą su drugelio formos vožtuvą, rekomenduojamas U formos lizdas.
5.9 Diafragminio vožtuvo pasirinkimas
(1) Tiesioginio tipo diafragma pasižymi mažu pasipriešinimu skysčiui, ilgu atidarymo ir uždarymo eiga, o jos tarnavimo laikas nėra toks geras kaip užtvankos tipo diafragmos.
(2) Slenksčio tipo diafragma pasižymi dideliu pasipriešinimu skysčiui, trumpu atidarymo ir uždarymo eiga, o jos tarnavimo laikas yra ilgesnis nei tiesioginio tipo diafragmos.
5.10 kitų veiksnių įtaka vožtuvo pasirinkimui
(1) Kai leistinas sistemos slėgio kritimas yra mažas, reikia pasirinkti vožtuvo tipą su mažesniu pasipriešinimu skysčiui, pvz., sklendę, tiesioginį rutulinį vožtuvą ir kt.
(2) Kai reikalingas greitas uždarymas, turėtų būti naudojami uždaromieji vožtuvai, rutuliniai vožtuvai ir drugelio tipo vožtuvai. Mažiems skersmenims pirmenybė teikiama rutuliniams vožtuvams.
(3) Dauguma vietoje valdomų vožtuvų turi rankračius. Jei yra tam tikras atstumas nuo veikimo taško, galima naudoti žvaigždutę arba prailginimo strypą.
(4) Klampiems skysčiams, suspensijoms ir terpėms su kietosiomis dalelėmis turėtų būti naudojami uždaromieji vožtuvai, rutuliniai vožtuvai arba drugelio tipo vožtuvai.
(5) Švarioms sistemoms paprastai parenkami kamštiniai vožtuvai, rutuliniai vožtuvai, diafragminiai vožtuvai ir drugelio vožtuvai (reikalingi papildomi reikalavimai, pvz., poliravimo reikalavimai, sandarinimo reikalavimai ir kt.).
(6) Įprastomis aplinkybėmis vožtuvams, kurių slėgio vardinės vertės viršija (imtinai) 900 klasę ir kurių DN≥50 yra didesnės, naudojami slėgio sandarinimo gaubtai (Pressure Seal Bonnet); vožtuvams, kurių slėgio vardinės vertės yra mažesnės nei (imtinai) 600 klasė, naudojami varžtais tvirtinami vožtuvų dangčiai (Bolted Bonnet). Kai kuriomis darbo sąlygomis, kurioms reikalinga griežta apsauga nuo nuotėkio, galima naudoti suvirintą gaubtą. Kai kuriuose žemo slėgio ir normalios temperatūros viešuosiuose projektuose galima naudoti jungiamuosius gaubtus (Junion Bonnet), tačiau ši konstrukcija paprastai nėra dažnai naudojama.
(7) Jei vožtuvą reikia laikyti šiltą arba šaltą, rutulinio vožtuvo ir kištukinio vožtuvo rankenas reikia pailginti jungtyje su vožtuvo kotu, kad būtų išvengta vožtuvo izoliacijos sluoksnio, paprastai ne daugiau kaip 150 mm.
(8) Jei vožtuvo lizdas deformuojamas suvirinimo ir terminio apdorojimo metu, kai kalibras mažas, reikia naudoti vožtuvą su ilgu korpusu arba trumpu vamzdžiu gale.
(9) Kriogeninėms sistemoms (žemesnėje nei -46 °C temperatūroje) skirti vožtuvai (išskyrus atbulinius vožtuvus) turėtų būti su prailgintu gaubto kakleliu. Vožtuvo kotas turėtų būti atitinkamai apdorotas paviršiaus apdorojimu, kad padidėtų paviršiaus kietumas ir vožtuvo kotas, tarpinė bei tarpinės liauka nesubraižytų ir nepažeistų sandariklio.
Be to, kad renkantis modelį reikėtų atsižvelgti į aukščiau išvardytus veiksnius, galutiniam vožtuvo formos pasirinkimui taip pat reikėtų visapusiškai atsižvelgti į proceso reikalavimus, saugos ir ekonominius veiksnius. Taip pat būtina parašyti vožtuvo duomenų lapą, kuriame turėtų būti pateiktas toks turinys:
(1) Vožtuvo pavadinimas, vardinis slėgis ir vardinis dydis.
(2) Projektavimo ir tikrinimo standartai.
(3) Vožtuvo kodas.
(4) Vožtuvo konstrukcija, gaubto konstrukcija ir vožtuvo galo jungtis.
(5) Vožtuvų korpusų medžiagos, vožtuvų lizdų ir vožtuvų plokščių sandarinimo paviršių medžiagos, vožtuvų kotai ir kitos vidinių dalių medžiagos, tarpinės, vožtuvų dangtelių tarpinės ir tvirtinimo detalių medžiagos ir kt.
(6) Važiavimo režimas.
(7) Pakavimo ir transportavimo reikalavimai.
(8) Vidiniai ir išoriniai apsaugos nuo korozijos reikalavimai.
(9) Kokybės reikalavimai ir atsarginių dalių reikalavimai.
(10) Savininko reikalavimai ir kiti specialūs reikalavimai (pvz., ženklinimas ir kt.).
6. Baigiamosios pastabos
Vožtuvas užima svarbią vietą cheminėje sistemoje. Vamzdynų vožtuvų pasirinkimas turėtų būti grindžiamas daugeliu aspektų, tokių kaip fazinė būsena (skystis, garai), kietosios medžiagos kiekis, slėgis, temperatūra ir skysčio, transportuojamo vamzdynu, korozijos savybės. Be to, veikimas yra patikimas ir be problemų, kaina yra pagrįsta, o gamybos ciklas taip pat yra svarbus aspektas.
Anksčiau, renkantis vožtuvų medžiagas inžineriniuose projektuose, paprastai buvo atsižvelgiama tik į korpuso medžiagą, o medžiagų, tokių kaip vidinės dalys, pasirinkimas buvo ignoruojamas. Netinkamas vidinių medžiagų pasirinkimas dažnai lemdavo vožtuvo vidinio sandarumo, vožtuvo koto sandarinimo ir vožtuvo dangtelio tarpiklių gedimą, o tai paveiks tarnavimo laiką, nepasieks iš pradžių numatyto naudojimo efekto ir lengvai sukels avarijas.
Sprendžiant iš dabartinės situacijos, API vožtuvai neturi vieningo identifikavimo kodo, ir nors nacionalinis standartinis vožtuvas turi identifikavimo metodų rinkinį, jame negalima aiškiai parodyti vidinių dalių ir kitų medžiagų, taip pat kitų specialių reikalavimų. Todėl inžineriniame projekte reikalingas vožtuvas turėtų būti išsamiai aprašytas sudarant vožtuvo duomenų lapą. Tai palengvina vožtuvo pasirinkimą, įsigijimą, montavimą, paleidimą ir atsarginių dalių paiešką, pagerina darbo efektyvumą ir sumažina klaidų tikimybę.
Įrašo laikas: 2021 m. lapkričio 13 d.