Seleção de válvulas químicas

Pontos-chave da seleção de válvulas
1. Esclarecer a finalidade da válvula no equipamento ou dispositivo
Determine as condições de trabalho da válvula: a natureza do meio aplicável, a pressão de trabalho, a temperatura de trabalho e o método de controle da operação, etc.
2. Escolha corretamente o tipo de válvula
A escolha correta do tipo de válvula depende do conhecimento completo do projetista sobre todo o processo de produção e as condições operacionais. Ao selecionar o tipo de válvula, o projetista deve primeiro compreender as características estruturais e o desempenho de cada válvula.
3. Determine a conexão final da válvula
Entre conexões roscadas, conexões flangeadas e conexões soldadas, as duas primeiras são as mais comumente utilizadas. Válvulas roscadas são principalmente válvulas com diâmetro nominal inferior a 50 mm. Se o diâmetro for muito grande, será muito difícil instalar e vedar a conexão.
As válvulas conectadas por flange são mais fáceis de instalar e desmontar, mas são mais pesadas e mais caras do que as válvulas conectadas por parafuso, por isso são adequadas para conexões de tubos de vários diâmetros e pressões.
A conexão soldada é adequada para condições de carga pesada e é mais confiável do que a conexão flangeada. No entanto, a desmontagem e a reinstalação da válvula conectada por soldagem são difíceis, portanto, seu uso é limitado a situações em que geralmente é possível operar de forma confiável por um longo período, ou quando as condições de uso são severas e a temperatura é alta.
4. Seleção do material da válvula
Ao selecionar o material do corpo da válvula, das peças internas e da superfície de vedação, além de considerar as propriedades físicas (temperatura, pressão) e químicas (corrosividade) do fluido de trabalho, a limpeza do fluido (com ou sem partículas sólidas) também deve ser considerada. Além disso, é necessário consultar as regulamentações pertinentes do país e do departamento responsável pelo usuário.
A seleção correta e criteriosa do material da válvula pode proporcionar a vida útil mais econômica e o melhor desempenho da válvula. A sequência de seleção do material do corpo da válvula é: ferro fundido-aço carbono-aço inoxidável, e a sequência de seleção do material do anel de vedação é: borracha-cobre-aço-liga-F4.
5. Outros
Além disso, a vazão e o nível de pressão do fluido que flui pela válvula também devem ser determinados, e a válvula apropriada deve ser selecionada usando informações existentes (como catálogos de produtos de válvulas, amostras de produtos de válvulas, etc.).

Instruções de seleção de válvulas comumente usadas

1: Instruções de seleção para válvula de gaveta
Em geral, as válvulas de gaveta devem ser a primeira escolha. Além de serem adequadas para vapor, óleo e outros fluidos, as válvulas de gaveta também são adequadas para fluidos contendo sólidos granulares e alta viscosidade, e são adequadas para válvulas em sistemas de ventilação e baixo vácuo. Para fluidos com partículas sólidas, o corpo da válvula de gaveta deve ter um ou dois furos de purga. Para fluidos de baixa temperatura, válvulas de gaveta especiais para baixa temperatura devem ser utilizadas.

2: Instruções para seleção de válvula globo
A válvula de parada é adequada para tubulações que não exigem resistência estrita a fluidos, ou seja, tubulações ou dispositivos com meio de alta temperatura e alta pressão que não consideram perda de pressão, e são adequadas para tubulações de meio como vapor com DN<200mm;
Válvulas pequenas podem escolher válvulas globo, como válvulas de agulha, válvulas de instrumento, válvulas de amostragem, válvulas de manômetro, etc.;
A válvula de parada possui ajuste de fluxo ou ajuste de pressão, mas a precisão do ajuste não é alta e o diâmetro do tubo é relativamente pequeno, é melhor usar uma válvula de parada ou uma válvula de aceleração;
Para meios altamente tóxicos, deve ser usada uma válvula globo com fole selado; no entanto, a válvula globo não deve ser usada para meios com alta viscosidade e meios contendo partículas que são fáceis de precipitar, nem deve ser usada como válvula de ventilação ou válvula de sistema de baixo vácuo.
3: Instruções de seleção da válvula de esfera
A válvula de esfera é adequada para meios de baixa temperatura, alta pressão e alta viscosidade. A maioria das válvulas de esfera pode ser usada em meios com partículas sólidas em suspensão, mas também em meios em pó e granulares, de acordo com os requisitos do material de vedação.
A válvula de esfera de canal completo não é adequada para ajuste de fluxo, mas é adequada para ocasiões que exigem abertura e fechamento rápidos, o que é conveniente para desligamento de emergência em acidentes; geralmente em desempenho de vedação estrito, desgaste, passagem de estreitamento, ação rápida de abertura e fechamento, corte de alta pressão (grande diferença de pressão). Em tubulações com baixo ruído, vaporização, pequeno torque operacional e pequena resistência a fluidos, as válvulas de esfera são recomendadas.
A válvula de esfera é adequada para estruturas leves, corte de baixa pressão e meios corrosivos; a válvula de esfera também é a válvula mais ideal para meios criogênicos e de baixa temperatura. Para sistemas de tubulação e dispositivos de meios de baixa temperatura, deve-se escolher uma válvula de esfera de baixa temperatura com castelo;
Ao selecionar uma válvula de esfera flutuante, o material da sede deve suportar a carga da esfera e do fluido de trabalho. Válvulas de esfera de grande calibre exigem maior força durante a operação, DN≥
A válvula de esfera de 200 mm deve usar a forma de transmissão de engrenagem sem-fim; a válvula de esfera fixa é adequada para ocasiões de diâmetro maior e pressão mais alta; além disso, a válvula de esfera usada para o processo de materiais altamente tóxicos e tubulações de meio inflamável deve ter uma estrutura à prova de fogo e antiestática.
4: instruções de seleção da válvula de aceleração
A válvula borboleta é adequada para situações em que a temperatura do fluido é baixa e a pressão é alta, sendo adequada para peças que precisam ajustar o fluxo e a pressão. Não é adequada para fluidos com alta viscosidade e contendo partículas sólidas, nem para válvulas de isolamento.
5: Instruções de seleção da válvula de torneira
A válvula macho é adequada para situações que exigem abertura e fechamento rápidos. Geralmente, não é adequada para vapor e meios com temperaturas mais altas, para meios com temperaturas mais baixas e alta viscosidade, e também para meios com partículas em suspensão.
6: Instruções de seleção da válvula borboleta
A válvula borboleta é adequada para diâmetros grandes (como DN ≥ 600 mm) e comprimentos de estrutura curtos, bem como para ocasiões que exigem ajuste de vazão e abertura e fechamento rápidos. Geralmente é utilizada para temperaturas ≤
80℃, pressão ≤ 1,0MPa água, óleo, ar comprimido e outros meios; devido à perda de pressão relativamente grande das válvulas borboleta em comparação com válvulas de gaveta e válvulas de esfera, as válvulas borboleta são adequadas para sistemas de tubulação com requisitos de perda de pressão menos rigorosos.
7: Instruções de seleção da válvula de retenção
As válvulas de retenção são geralmente adequadas para fluidos limpos, não para fluidos contendo partículas sólidas e alta viscosidade. Para diâmetros ≤40 mm, deve-se utilizar válvula de retenção de elevação (somente permitida para instalação em tubulações horizontais); para diâmetros DN=50~400 mm, deve-se utilizar válvula de retenção de giro (pode ser instalada em tubulações horizontais e verticais, como em tubulações verticais, onde a direção do fluxo do fluido deve ser de baixo para cima);
Quando DN≥450mm, a válvula de retenção de buffer deve ser usada; quando DN=100～400mm, a válvula de retenção de wafer também pode ser usada; a válvula de retenção de giro pode ser feita em uma pressão de trabalho muito alta, PN pode atingir 42MPa. Ela pode ser aplicada a qualquer meio de trabalho e qualquer faixa de temperatura de trabalho de acordo com os diferentes materiais do invólucro e das peças de vedação.
O meio é água, vapor, gás, meio corrosivo, óleo, medicamento, etc. A faixa de temperatura de trabalho do meio é entre -196～800℃.
8: Instruções de seleção da válvula de diafragma
A válvula de diafragma é adequada para óleo, água, meios ácidos e meios contendo sólidos em suspensão, cuja temperatura de trabalho seja inferior a 200°C e pressão inferior a 1,0MPa. Não é adequada para solventes orgânicos e meios fortemente oxidantes;
As válvulas de diafragma de barragem devem ser selecionadas para meios granulares abrasivos, e a tabela de características de fluxo das válvulas de diafragma de barragem deve ser consultada ao selecionar válvulas de diafragma de barragem; válvulas de diafragma de passagem direta devem ser selecionadas para fluidos viscosos, pasta de cimento e meios sedimentares; válvulas de diafragma não devem ser usadas para tubos de vácuo, exceto para requisitos específicos de equipamentos rodoviários e de vácuo.

Pergunta e resposta sobre seleção de válvula

1. Quais são os três principais fatores que devem ser considerados ao selecionar uma agência implementadora?
A saída do atuador deve ser maior que a carga da válvula e deve ser razoavelmente compatível.
Ao verificar a combinação padrão, é necessário considerar se a diferença de pressão permitida especificada pela válvula atende aos requisitos do processo. Quando a diferença de pressão for grande, a força desbalanceada no carretel deve ser calculada.
É necessário considerar se a velocidade de resposta do atuador atende aos requisitos da operação do processo, especialmente o atuador elétrico.

2. Em comparação com os atuadores pneumáticos, quais são as características dos atuadores elétricos e quais são os tipos de saída existentes?
A fonte de acionamento elétrico é a energia elétrica, que é simples e conveniente, com alto empuxo, torque e rigidez. No entanto, a estrutura é complexa e a confiabilidade é baixa. É mais caro que o pneumático em especificações pequenas e médias. É frequentemente usado em situações onde não há fonte de gás ou onde não são necessários requisitos rigorosos de proteção contra explosão e chamas. O atuador elétrico possui três formas de saída: curso angular, curso linear e multivoltas.

3. Por que a diferença de pressão de corte da válvula de um quarto de volta é grande?
A diferença de pressão de corte da válvula de um quarto de volta é maior porque a força resultante gerada pelo fluido no núcleo ou na placa da válvula produz um torque muito pequeno no eixo rotativo, permitindo que ele suporte uma diferença de pressão maior. Válvulas borboleta e válvulas de esfera são as válvulas de um quarto de volta mais comuns.

4. Quais válvulas precisam ser selecionadas para a direção do fluxo? Como escolher?
Válvulas de controle de vedação simples, como válvulas de assento simples, válvulas de alta pressão e válvulas de manga de vedação simples sem furos de balanceamento, precisam ser submetidas à vazão. Existem prós e contras entre as válvulas de fluxo aberto e fechado. A válvula de fluxo aberto funciona relativamente estável, mas o desempenho de autolimpeza e vedação é baixo, e a vida útil é curta; a válvula de fluxo fechado tem longa vida útil, desempenho de autolimpeza e boa vedação, mas a estabilidade é baixa quando o diâmetro da haste é menor que o diâmetro do núcleo da válvula.
Válvulas de assento único, válvulas de fluxo pequeno e válvulas de manga de vedação única são geralmente selecionadas para fluxo aberto e fluxo fechado quando há requisitos severos de descarga ou autolimpeza. A válvula de controle característica de abertura rápida de duas posições seleciona o tipo de fluxo fechado.

5. Além das válvulas de assento simples e duplo e das válvulas de manga, quais outras válvulas têm funções de regulação?
Válvulas de diafragma, válvulas borboleta, válvulas de esfera em formato de O (principalmente de corte), válvulas de esfera em formato de V (grande taxa de ajuste e efeito de cisalhamento) e válvulas rotativas excêntricas são todas válvulas com funções de ajuste.

6. Por que a seleção do modelo é mais importante que o cálculo?
Comparando cálculo e seleção, a seleção é muito mais importante e complexa. Como o cálculo é apenas um cálculo de fórmula simples, o que importa não é a precisão da fórmula, mas sim a precisão dos parâmetros de processo fornecidos.
A seleção envolve muito conteúdo, e um pouco de descuido levará a uma seleção inadequada, o que não só causa desperdício de mão de obra, recursos materiais e financeiros, mas também um efeito de uso insatisfatório, o que acarreta diversos problemas de uso, como confiabilidade, vida útil, operação, qualidade, etc.

7. Por que a válvula de vedação dupla não pode ser usada como válvula de fechamento?
A vantagem do núcleo da válvula de assento duplo é a estrutura de equilíbrio de força, que permite uma grande diferença de pressão, mas sua grande desvantagem é que as duas superfícies de vedação não podem estar em bom contato ao mesmo tempo, resultando em grande vazamento.
Se for usado artificial e compulsoriamente para cortes, o efeito obviamente não será bom. Mesmo que muitas melhorias (como a válvula de manga com vedação dupla) sejam feitas, não é aconselhável.

8. Por que a válvula de assento duplo é fácil de oscilar ao trabalhar com uma abertura pequena?
Para núcleo único, quando o fluido é do tipo fluxo aberto, a estabilidade da válvula é boa; quando o fluido é do tipo fluxo fechado, a estabilidade da válvula é ruim. A válvula de assento duplo possui dois carretéis: o carretel inferior está em fluxo fechado e o carretel superior está em fluxo aberto.
Dessa forma, ao trabalhar com uma abertura pequena, o núcleo da válvula de fluxo fechado pode causar vibração na válvula, razão pela qual a válvula de assento duplo não pode ser usada para trabalhar com uma abertura pequena.

9. Quais são as características da válvula de controle de assento único de passagem direta? Onde ela é utilizada?
O fluxo de vazamento é pequeno, pois há apenas um núcleo de válvula, facilitando a vedação. A vazão de descarga padrão é de 0,01% kV, e projetos adicionais podem ser usados como válvulas de corte.
A diferença de pressão permitida é pequena e o empuxo é grande devido à força desbalanceada. A válvula △P do DN100 é de apenas 120 kPa.
A capacidade de circulação é pequena. O KV do DN100 é de apenas 120. É frequentemente utilizado em situações em que o vazamento é pequeno e a diferença de pressão não é grande.

10. Quais são as características da válvula de controle de assento duplo de passagem direta? Onde ela é utilizada?
A diferença de pressão permitida é grande, porque pode compensar muitas forças desequilibradas. Válvula DN100 △P é 280KPa.
Grande capacidade de circulação. O kV do DN100 é 160.
O vazamento é grande porque os dois carretéis não podem ser selados simultaneamente. A vazão de descarga padrão é de 0,1% kV, que é 10 vezes maior que a de uma válvula de assento único. A válvula de controle de assento duplo direto é usada principalmente em situações com alta diferença de pressão e baixos requisitos de vazamento.

11. Por que o desempenho antibloqueio da válvula reguladora de curso reto é ruim, e a válvula de curso angular tem bom desempenho antibloqueio?
O carretel da válvula de curso reto é um estrangulamento vertical, e o fluido flui para dentro e para fora horizontalmente. O caminho do fluxo na cavidade da válvula inevitavelmente girará e se inverterá, o que torna o caminho do fluxo da válvula bastante complexo (o formato é como um "S" invertido). Dessa forma, existem muitas zonas mortas, que fornecem espaço para a precipitação do fluido, e se as coisas continuarem assim, causarão bloqueios.
A direção de estrangulamento da válvula de um quarto de volta é horizontal. O fluido flui para dentro e para fora horizontalmente, facilitando a remoção do fluido contaminado. Ao mesmo tempo, o caminho do fluxo é simples e o espaço para precipitação do fluido é pequeno, portanto, a válvula de um quarto de volta possui um bom desempenho antibloqueio.

12. Em que circunstâncias preciso usar um posicionador de válvula?

Onde o atrito é grande e um posicionamento preciso é necessário. Por exemplo, válvulas de controle de alta e baixa temperatura ou válvulas de controle com gaxeta flexível de grafite;
O processo lento requer maior velocidade de resposta da válvula reguladora. Por exemplo, o sistema de ajuste de temperatura, nível de líquido, análise e outros parâmetros.
É necessário aumentar a força de saída e a força de corte do atuador. Por exemplo, válvula de assento simples com DN≥25, válvula de assento duplo com DN>100. Quando a queda de pressão em ambas as extremidades da válvula for △P>1MPa ou a pressão de entrada P1>10MPa.
Na operação do sistema de regulagem de faixa dividida e da válvula reguladora, às vezes é necessário alterar os modos de abertura e fechamento de ar.
É necessário alterar as características de fluxo da válvula reguladora.

13. Quais são as sete etapas para determinar o tamanho da válvula reguladora?
Determinar o fluxo calculado - Qmax, Qmin
Determine a diferença de pressão calculada - selecione o valor da razão de resistência S de acordo com as características do sistema e, em seguida, determine a diferença de pressão calculada (quando a válvula estiver totalmente aberta);
Calcule o coeficiente de fluxo - selecione o gráfico de fórmula de cálculo apropriado ou software para encontrar o máximo e o mínimo de KV;
Seleção do valor KV ——De acordo com o valor máximo de KV na série de produtos selecionada, o KV mais próximo da primeira marcha é usado para obter o calibre de seleção primário;
Cálculo da verificação do grau de abertura - quando Qmax é necessário, ≯90% de abertura da válvula; quando Qmin é ≮10% de abertura da válvula;
Cálculo de verificação da relação ajustável real — o requisito geral deve ser ≮10; Requisito real＞R
O calibre é determinado. Se não for qualificado, selecione novamente o valor KV e verifique novamente.

14. Por que a válvula de manga substitui as válvulas de assento simples e duplo, mas não obtém o que você deseja?
A válvula de manga, lançada na década de 1960, foi amplamente utilizada no país e no exterior na década de 1970. Nas plantas petroquímicas introduzidas na década de 1980, as válvulas de manga representavam uma proporção maior. Naquela época, muitas pessoas acreditavam que as válvulas de manga poderiam substituir as válvulas simples e duplas. A válvula de assento tornou-se o produto de segunda geração.
Até agora, este não é o caso. Válvulas de sede simples, válvulas de sede dupla e válvulas de manga são usadas igualmente. Isso ocorre porque a válvula de manga apenas melhora a forma de estrangulamento, a estabilidade e a manutenção melhor do que a válvula de sede simples, mas seus indicadores de peso, antibloqueio e vazamento são consistentes com as válvulas de sede simples e dupla. Como ela pode substituir as válvulas de sede simples e dupla por lã? Portanto, elas só podem ser usadas juntas.

15. Por que a vedação rígida deve ser usada sempre que possível em válvulas de fechamento?
O vazamento da válvula de corte é o mais baixo possível. O vazamento da válvula de vedação suave é o mais baixo possível. É claro que o efeito de corte é bom, mas não é resistente ao desgaste e tem baixa confiabilidade. A julgar pelos padrões duplos de vazamento pequeno e vedação confiável, a vedação suave não é tão boa quanto a vedação rígida.
Por exemplo, uma válvula reguladora ultraleve de função completa, selada e empilhada com proteção de liga resistente ao desgaste, tem alta confiabilidade e tem uma taxa de vazamento de 10-7, o que já pode atender aos requisitos de uma válvula de fechamento.

16. Por que a haste da válvula de controle de curso reto é mais fina?
Envolve um princípio mecânico simples: alto atrito de deslizamento e baixo atrito de rolamento. A haste da válvula de curso reto se move para cima e para baixo, e a gaxeta é levemente comprimida, o que a compactará fortemente, resultando em uma maior diferença de retorno.
Por esse motivo, a haste da válvula é projetada para ser muito pequena, e a gaxeta usa gaxeta de PTFE com um pequeno coeficiente de atrito para reduzir a folga, mas o problema é que a haste da válvula é fina, o que a torna fácil de dobrar, e a vida útil da gaxeta é curta.
A melhor maneira de resolver esse problema é usar uma haste de válvula de curso, ou seja, uma válvula de um quarto de volta. Sua haste é de 2 a 3 vezes mais espessa do que uma haste de válvula de curso reto. Ela também utiliza gaxetas de grafite de longa duração e haste rígida. Bom, a vida útil da gaxeta é longa, mas o torque de atrito é pequeno e a folga também.

Deseja que mais pessoas conheçam sua experiência e experiência profissional? Se você atua na área técnica de equipamentos e possui conhecimento sobre manutenção de válvulas, entre outros, entre em contato conosco. Talvez sua experiência e experiência ajudem mais pessoas.