Lựa chọn van hóa chất

Những điểm chính của việc lựa chọn van
1. Làm rõ mục đích của van trong thiết bị hoặc dụng cụ
Xác định điều kiện làm việc của van: bản chất của môi trường áp dụng, áp suất làm việc, nhiệt độ làm việc và phương pháp điều khiển hoạt động, v.v.
2. Chọn đúng loại van
Việc lựa chọn đúng loại van dựa trên điều kiện tiên quyết là người thiết kế phải nắm rõ toàn bộ quy trình sản xuất và điều kiện vận hành. Khi lựa chọn loại van, trước tiên người thiết kế phải nắm rõ đặc điểm cấu trúc và hiệu suất của từng loại van.
3. Xác định kết nối cuối của van
Trong số các loại kết nối ren, kết nối bích và kết nối hàn, hai loại đầu tiên được sử dụng phổ biến nhất. Van ren chủ yếu là van có đường kính danh nghĩa dưới 50mm. Nếu đường kính quá lớn, việc lắp đặt và bịt kín kết nối sẽ rất khó khăn.
Van kết nối bằng mặt bích dễ lắp đặt và tháo rời hơn, nhưng chúng nặng hơn và đắt hơn van kết nối bằng vít, do đó chúng phù hợp với các kết nối đường ống có nhiều đường kính và áp suất khác nhau.
Kết nối hàn phù hợp với điều kiện tải trọng nặng và đáng tin cậy hơn kết nối mặt bích. Tuy nhiên, van được kết nối bằng hàn rất khó tháo lắp, do đó chỉ được sử dụng trong những trường hợp thường xuyên hoạt động đáng tin cậy trong thời gian dài hoặc điều kiện sử dụng khắc nghiệt và nhiệt độ cao.
4. Lựa chọn vật liệu van
Khi lựa chọn vật liệu vỏ van, các bộ phận bên trong và bề mặt làm kín, ngoài việc xem xét các tính chất vật lý (nhiệt độ, áp suất) và tính chất hóa học (độ ăn mòn) của môi trường làm việc, cần nắm rõ độ sạch của môi trường (có hoặc không có hạt rắn). Ngoài ra, cần tham khảo các quy định liên quan của quốc gia và cơ quan quản lý người sử dụng.
Việc lựa chọn vật liệu van chính xác và hợp lý có thể mang lại tuổi thọ kinh tế nhất và hiệu suất van tốt nhất. Trình tự lựa chọn vật liệu thân van là: gang-thép cacbon-thép không gỉ, trình tự lựa chọn vật liệu vòng đệm là: cao su-đồng-thép hợp kim-F4.
5. Khác
Ngoài ra, lưu lượng và mức áp suất của chất lỏng chảy qua van cũng cần được xác định và nên lựa chọn van phù hợp bằng cách sử dụng thông tin hiện có (chẳng hạn như danh mục sản phẩm van, mẫu sản phẩm van, v.v.).

Hướng dẫn lựa chọn van thường dùng

1: Hướng dẫn lựa chọn van cửa
Nhìn chung, van cửa nên là lựa chọn hàng đầu. Ngoài việc phù hợp với hơi nước, dầu và các môi chất khác, van cửa còn phù hợp với môi chất chứa chất rắn dạng hạt và độ nhớt cao, và phù hợp với van trong hệ thống thông gió và chân không thấp. Đối với môi chất chứa hạt rắn, thân van nên có một hoặc hai lỗ xả. Đối với môi chất nhiệt độ thấp, nên sử dụng van cửa đặc biệt cho nhiệt độ thấp.

2: Hướng dẫn lựa chọn van cầu
Van chặn thích hợp cho các đường ống không yêu cầu sức cản chất lỏng nghiêm ngặt, tức là các đường ống hoặc thiết bị có môi trường nhiệt độ và áp suất cao không tính đến tổn thất áp suất và thích hợp cho các đường ống trung bình như hơi nước có DN <200mm;
Van nhỏ có thể chọn van cầu, chẳng hạn như van kim, van dụng cụ, van lấy mẫu, van đo áp suất, v.v.;
Van chặn có chức năng điều chỉnh lưu lượng hoặc điều chỉnh áp suất, nhưng độ chính xác điều chỉnh không cao và đường kính ống tương đối nhỏ, tốt hơn nên sử dụng van chặn hoặc van tiết lưu;
Đối với môi trường có độc tính cao, nên sử dụng van cầu kín; tuy nhiên, không nên sử dụng van cầu cho môi trường có độ nhớt cao và môi trường chứa các hạt dễ kết tủa, cũng không nên sử dụng van cầu làm van thông hơi hoặc van hệ thống chân không thấp.
3: Hướng dẫn lựa chọn van bi
Van bi thích hợp cho môi trường nhiệt độ thấp, áp suất cao và độ nhớt cao. Hầu hết các van bi có thể được sử dụng trong môi trường có hạt rắn lơ lửng, và cũng có thể được sử dụng trong môi trường dạng bột và dạng hạt theo yêu cầu vật liệu bịt kín;
Van bi toàn kênh không thích hợp để điều chỉnh lưu lượng, nhưng thích hợp cho những trường hợp cần đóng mở nhanh, thuận tiện cho việc dừng khẩn cấp khi xảy ra tai nạn; thường có hiệu suất bịt kín nghiêm ngặt, chống mài mòn, thông qua cổ chai, hành động đóng mở nhanh, ngắt áp suất cao (chênh lệch áp suất lớn), Trong đường ống có tiếng ồn thấp, bay hơi, mô-men xoắn hoạt động nhỏ và lực cản chất lỏng nhỏ, van bi được khuyến nghị sử dụng.
Van bi thích hợp cho kết cấu nhẹ, áp suất ngắt thấp và môi trường ăn mòn; van bi cũng là van lý tưởng nhất cho môi trường nhiệt độ thấp và môi trường đông lạnh. Đối với hệ thống đường ống và thiết bị môi trường nhiệt độ thấp, nên chọn van bi nhiệt độ thấp có nắp chụp;
Khi lựa chọn van bi nổi, vật liệu đế van phải chịu được tải trọng của bi và môi trường làm việc. Van bi cỡ lớn cần lực lớn hơn khi vận hành, DN≥
Van bi 200mm nên sử dụng dạng truyền động bánh vít; van bi cố định phù hợp với đường kính lớn hơn và áp suất cao hơn; ngoài ra, van bi được sử dụng cho quá trình xử lý vật liệu có độc tính cao và đường ống môi chất dễ cháy nên có cấu trúc chống cháy và chống tĩnh điện.
4: Hướng dẫn lựa chọn van tiết lưu
Van tiết lưu thích hợp cho những trường hợp nhiệt độ môi chất thấp và áp suất cao, và phù hợp với các bộ phận cần điều chỉnh lưu lượng và áp suất. Không thích hợp cho môi chất có độ nhớt cao và chứa các hạt rắn, và không thích hợp cho van cô lập.
5: Hướng dẫn lựa chọn van vòi
Van nút thích hợp cho những trường hợp cần đóng mở nhanh. Nhìn chung, van này không thích hợp cho hơi nước và môi trường nhiệt độ cao, môi trường nhiệt độ thấp và độ nhớt cao, cũng như môi trường có hạt lơ lửng.
6: Hướng dẫn lựa chọn van bướm
Van bướm phù hợp với đường kính lớn (như DN600mm) và chiều dài kết cấu ngắn, cũng như những trường hợp cần điều chỉnh lưu lượng và yêu cầu đóng mở nhanh. Van bướm thường được sử dụng cho nhiệt độ ≤
80℃, áp suất ≤ 1.0MPa nước, dầu, khí nén và các môi trường khác; do tổn thất áp suất của van bướm tương đối lớn so với van cửa và van bi nên van bướm phù hợp với các hệ thống đường ống có yêu cầu tổn thất áp suất không quá nghiêm ngặt.
7: Hướng dẫn lựa chọn van kiểm tra
Van một chiều thường phù hợp với môi chất sạch, không phù hợp với môi chất chứa hạt rắn và độ nhớt cao. Khi ≤40mm, nên sử dụng van một chiều nâng (chỉ được phép lắp đặt trên đường ống ngang); khi DN = 50 ~ 400mm, nên sử dụng van một chiều xoay (có thể lắp đặt trên cả đường ống ngang và đường ống đứng, ví dụ như lắp đặt trên đường ống đứng, hướng dòng chảy của môi chất nên từ dưới lên trên);
Khi DN≥450mm, nên sử dụng van kiểm tra đệm; khi DN=100～400mm, cũng có thể sử dụng van kiểm tra wafer; van kiểm tra xoay có thể được chế tạo thành áp suất làm việc rất cao, PN có thể đạt tới 42MPa, Có thể áp dụng cho mọi môi trường làm việc và mọi phạm vi nhiệt độ làm việc tùy theo các vật liệu khác nhau của vỏ và các bộ phận làm kín.
Môi trường sử dụng là nước, hơi nước, khí, môi trường ăn mòn, dầu, thuốc, v.v. Phạm vi nhiệt độ làm việc của môi trường là từ -196～800℃.
8: Hướng dẫn lựa chọn van màng
Van màng thích hợp cho dầu, nước, môi trường axit và môi trường chứa chất rắn lơ lửng có nhiệt độ làm việc dưới 200℃ và áp suất dưới 1.0MPa. Không thích hợp cho môi trường dung môi hữu cơ và chất oxy hóa mạnh;
Nên chọn van màng chắn tràn cho môi trường dạng hạt mài mòn và nên tham khảo bảng đặc tính dòng chảy của van màng chắn tràn khi lựa chọn van màng chắn tràn; nên chọn van màng chắn thẳng cho chất lỏng nhớt, bùn xi măng và môi trường trầm tích; không nên sử dụng van màng chắn cho đường ống chân không trừ khi có yêu cầu cụ thể về thiết bị đường bộ và chân không.

Câu hỏi và câu trả lời về lựa chọn van

1. Ba yếu tố chính nào cần được xem xét khi lựa chọn cơ quan thực hiện?
Công suất đầu ra của bộ truyền động phải lớn hơn tải của van và phải tương ứng một cách hợp lý.
Khi kiểm tra tổ hợp tiêu chuẩn, cần xem xét chênh lệch áp suất cho phép do van quy định có đáp ứng yêu cầu quy trình hay không. Khi chênh lệch áp suất lớn, cần tính toán lực mất cân bằng tác động lên ống cuộn.
Cần phải xem xét tốc độ phản ứng của bộ truyền động có đáp ứng được yêu cầu vận hành của quy trình hay không, đặc biệt là bộ truyền động điện.

2. So với bộ truyền động khí nén, bộ truyền động điện có đặc điểm gì và có những loại đầu ra nào?
Nguồn điện truyền động là điện, đơn giản và tiện lợi, lực đẩy, mô-men xoắn và độ cứng cao. Tuy nhiên, cấu trúc phức tạp và độ tin cậy kém. Giá thành cao hơn khí nén ở quy mô vừa và nhỏ. Thường được sử dụng trong những trường hợp không có nguồn khí hoặc không yêu cầu nghiêm ngặt về chống cháy nổ. Bộ truyền động điện có ba dạng đầu ra: hành trình góc, hành trình tuyến tính và nhiều vòng.

3. Tại sao chênh lệch áp suất cắt của van một phần tư vòng lại lớn?
Chênh lệch áp suất cắt của van một phần tư vòng lớn hơn vì lực tổng hợp do môi chất tác dụng lên lõi van hoặc tấm van tạo ra mô-men xoắn rất nhỏ trên trục quay, do đó van có thể chịu được chênh lệch áp suất lớn hơn. Van bướm và van bi là loại van một phần tư vòng phổ biến nhất.

4. Cần chọn loại van nào cho phù hợp với hướng dòng chảy? Lựa chọn như thế nào?
Van điều khiển một phớt như van một chỗ ngồi, van áp suất cao và van ống lót một phớt không có lỗ cân bằng cần phải được dẫn lưu. Có những ưu và nhược điểm giữa van mở và van đóng. Van kiểu mở dòng chảy hoạt động tương đối ổn định, nhưng hiệu suất tự làm sạch và hiệu suất làm kín kém, tuổi thọ ngắn; van kiểu đóng dòng chảy có tuổi thọ cao, hiệu suất tự làm sạch và hiệu suất làm kín tốt, nhưng độ ổn định kém khi đường kính thân van nhỏ hơn đường kính lõi van.
Van một chỗ ngồi, van lưu lượng nhỏ và van ống đệm kín đơn thường được lựa chọn để mở dòng chảy và đóng dòng chảy khi có yêu cầu xả rửa nghiêm ngặt hoặc tự làm sạch. Van điều khiển đặc tính mở nhanh loại hai vị trí lựa chọn loại đóng dòng chảy.

5. Ngoài van một chỗ ngồi, van hai chỗ ngồi và van ống lót, còn có những loại van nào khác có chức năng điều chỉnh?
Van màng, van bướm, van bi hình chữ O (chủ yếu là van cắt), van bi hình chữ V (tỷ số điều chỉnh lớn và hiệu ứng cắt) và van quay lệch tâm đều là các loại van có chức năng điều chỉnh.

6. Tại sao việc lựa chọn mô hình lại quan trọng hơn tính toán?
So sánh giữa tính toán và lựa chọn, lựa chọn quan trọng và phức tạp hơn nhiều. Bởi vì tính toán chỉ là một phép tính công thức đơn giản, nên bản thân nó không nằm ở độ chính xác của công thức, mà nằm ở độ chính xác của các tham số quy trình đã cho.
Việc lựa chọn bao gồm rất nhiều nội dung, chỉ cần một chút bất cẩn cũng sẽ dẫn đến lựa chọn không đúng, không chỉ gây lãng phí nhân lực, vật lực, tài lực mà còn dẫn đến hiệu quả sử dụng không như mong muốn, gây ra nhiều vấn đề trong quá trình sử dụng như độ tin cậy, tuổi thọ, chất lượng vận hành, v.v.

7. Tại sao van hai lớp không thể được sử dụng làm van khóa?
Ưu điểm của lõi van hai chỗ ngồi là cấu trúc cân bằng lực, cho phép chênh lệch áp suất lớn, nhưng nhược điểm nổi bật của nó là hai bề mặt làm kín không thể tiếp xúc tốt cùng một lúc, dẫn đến rò rỉ lớn.
Nếu sử dụng một cách nhân tạo và bắt buộc để cắt giảm các trường hợp khẩn cấp, hiệu quả rõ ràng không tốt. Ngay cả khi đã có nhiều cải tiến (chẳng hạn như van ống kín kép) thì cũng không nên sử dụng.

8. Tại sao van hai chỗ lại dễ dao động khi hoạt động với lỗ mở nhỏ?
Đối với van lõi đơn, khi môi chất là loại hở dòng chảy, độ ổn định của van tốt; khi môi chất là loại kín dòng chảy, độ ổn định của van kém. Van hai chân có hai trục, trục dưới đóng dòng chảy, trục trên mở dòng chảy.
Theo cách này, khi làm việc với một lỗ mở nhỏ, lõi van đóng dòng chảy có thể gây ra rung động van, đó là lý do tại sao van hai chỗ ngồi không thể được sử dụng để làm việc với một lỗ mở nhỏ.

9. Van điều khiển một chỗ ngồi thẳng có đặc điểm gì? Nó được sử dụng ở đâu?
Lưu lượng rò rỉ nhỏ, vì chỉ có một lõi van nên dễ dàng đảm bảo độ kín. Lưu lượng xả tiêu chuẩn là 0,01%KV, và thiết kế thêm có thể được sử dụng làm van khóa.
Chênh lệch áp suất cho phép nhỏ, lực đẩy lớn do lực không cân bằng. Van △P của DN100 chỉ là 120KPa.
Khả năng lưu thông nhỏ. KV của DN100 chỉ là 120. Loại van này thường được sử dụng trong trường hợp rò rỉ nhỏ và chênh lệch áp suất không lớn.

10. Van điều khiển hai chỗ ngồi thẳng có đặc điểm gì? Nó được sử dụng ở đâu?
Chênh lệch áp suất cho phép lớn vì nó có thể bù trừ nhiều lực không cân bằng. Van DN100 △P là 280KPa.
Khả năng lưu thông lớn. KV của DN100 là 160.
Do hai ống cuộn không thể bịt kín cùng lúc nên độ rò rỉ lớn. Lưu lượng xả tiêu chuẩn là 0,1%KV, gấp 10 lần van một chỗ. Van điều khiển hai chỗ thẳng chủ yếu được sử dụng trong trường hợp chênh lệch áp suất cao và yêu cầu rò rỉ thấp.

11. Tại sao hiệu suất chống tắc nghẽn của van điều chỉnh hành trình thẳng lại kém, còn van điều chỉnh hành trình góc lại có hiệu suất chống tắc nghẽn tốt?
Cuộn van hành trình thẳng là một van tiết lưu thẳng đứng, môi chất chảy vào và ra theo chiều ngang. Đường dẫn dòng chảy trong khoang van chắc chắn sẽ bị đảo ngược, khiến đường dẫn dòng chảy của van khá phức tạp (hình dạng giống chữ "S" ngược). Theo cách này, có nhiều vùng chết, tạo không gian cho môi chất lắng đọng, và nếu tình trạng này tiếp diễn, nó sẽ gây ra tắc nghẽn.
Hướng tiết lưu của van một phần tư vòng là hướng nằm ngang. Môi chất chảy vào và ra theo chiều ngang, dễ dàng loại bỏ môi chất bẩn. Đồng thời, đường dẫn dòng chảy đơn giản, không gian lắng đọng môi chất nhỏ, do đó van một phần tư vòng có hiệu suất chống tắc nghẽn tốt.

12. Trong trường hợp nào tôi cần sử dụng bộ định vị van?

Khi ma sát lớn và cần định vị chính xác. Ví dụ, van điều khiển nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp hoặc van điều khiển có đệm graphite mềm;
Quá trình chậm cần tăng tốc độ phản ứng của van điều chỉnh. Ví dụ, hệ thống điều chỉnh nhiệt độ, mức chất lỏng, phân tích và các thông số khác.
Cần tăng lực ra và lực cắt của bộ truyền động. Ví dụ, van một chỗ ngồi có DN≥25, van hai chỗ ngồi có DN>100. Khi áp suất giảm ở cả hai đầu van △P>1MPa hoặc áp suất đầu vào P1>10MPa.
Trong quá trình vận hành hệ thống điều chỉnh dải chia và van điều chỉnh, đôi khi cần phải thay đổi chế độ đóng mở khí.
Cần phải thay đổi đặc tính dòng chảy của van điều chỉnh.

13. Bảy bước để xác định kích thước của van điều chỉnh là gì?
Xác định lưu lượng tính toán-Qmax, Qmin
Xác định chênh lệch áp suất tính toán - chọn giá trị tỷ số cản S theo đặc điểm của hệ thống, sau đó xác định chênh lệch áp suất tính toán (khi van mở hoàn toàn);
Tính hệ số lưu lượng - chọn biểu đồ công thức tính toán hoặc phần mềm phù hợp để tìm giá trị KV lớn nhất và nhỏ nhất;
Lựa chọn giá trị KV——Theo giá trị KV tối đa trong dòng sản phẩm đã chọn, KV gần nhất với bánh răng đầu tiên được sử dụng để có được cỡ nòng lựa chọn chính;
Tính toán kiểm tra độ mở - khi yêu cầu Qmax, độ mở van ≯90%; khi Qmin ≮10% độ mở van;
Tính toán kiểm tra tỷ lệ điều chỉnh thực tế——yêu cầu chung phải ≮10; Yêu cầu thực tế＞R
Xác định cỡ nòng - nếu không đủ tiêu chuẩn, hãy chọn lại giá trị KV và xác minh lại.

14. Tại sao van ống lót thay thế van một chỗ ngồi và van hai chỗ ngồi nhưng không mang lại kết quả như bạn mong muốn?
Van ống tay ra đời vào những năm 1960 và được sử dụng rộng rãi trong và ngoài nước vào những năm 1970. Trong các nhà máy hóa dầu được đưa vào sử dụng vào những năm 1980, van ống tay chiếm tỷ lệ lớn hơn. Vào thời điểm đó, nhiều người tin rằng van ống tay có thể thay thế van đơn và van đôi. Van ghế trở thành sản phẩm thế hệ thứ hai.
Cho đến nay, điều này vẫn chưa đúng. Van một chỗ ngồi, van hai chỗ ngồi và van ống lót đều được sử dụng như nhau. Điều này là do van ống lót chỉ cải thiện hình dạng tiết lưu, độ ổn định và khả năng bảo trì tốt hơn van một chỗ ngồi, nhưng trọng lượng, chỉ số chống tắc nghẽn và rò rỉ của nó lại tương đương với van một chỗ ngồi và van hai chỗ ngồi, vậy làm sao nó có thể thay thế van một chỗ ngồi và van hai chỗ ngồi bằng vải len? Do đó, chúng chỉ có thể được sử dụng kết hợp.

15. Tại sao nên sử dụng phớt cứng cho van khóa càng nhiều càng tốt?
Độ rò rỉ của van khóa càng thấp càng tốt. Độ rò rỉ của van khóa mềm là thấp nhất. Hiệu quả khóa tất nhiên tốt, nhưng không chống mài mòn và độ tin cậy kém. Xét theo tiêu chuẩn kép về rò rỉ nhỏ và độ kín đáng tin cậy, thì độ kín mềm không tốt bằng độ kín cứng.
Ví dụ, van điều chỉnh siêu nhẹ đầy đủ chức năng, được bịt kín và xếp chồng bằng lớp bảo vệ hợp kim chống mài mòn, có độ tin cậy cao và có tỷ lệ rò rỉ là 10-7, có thể đáp ứng các yêu cầu của van khóa.

16. Tại sao thân van điều khiển hành trình thẳng lại mỏng hơn?
Nó liên quan đến một nguyên lý cơ học đơn giản: ma sát trượt cao và ma sát lăn thấp. Trục van của van hành trình thẳng di chuyển lên xuống, và đệm van được nén nhẹ, sẽ đóng chặt trục van, tạo ra chênh lệch hồi lưu lớn hơn.
Vì lý do này, thân van được thiết kế rất nhỏ và đệm sử dụng đệm PTFE có hệ số ma sát nhỏ để giảm độ rơ, nhưng vấn đề là thân van mỏng, dễ uốn cong và tuổi thọ của đệm ngắn.
Cách tốt nhất để giải quyết vấn đề này là sử dụng trục van hành trình, tức là van một phần tư vòng. Trục van này dày hơn trục van hành trình thẳng từ 2 đến 3 lần. Nó cũng sử dụng vật liệu đệm graphite tuổi thọ cao và độ cứng của trục van. Ưu điểm là tuổi thọ đệm cao, nhưng mô-men xoắn ma sát nhỏ và khe hở nhỏ.

Bạn muốn nhiều người biết đến kinh nghiệm và thành tích làm việc của mình hơn? Nếu bạn đang làm việc trong lĩnh vực kỹ thuật thiết bị và có kiến thức về bảo trì van, v.v., hãy liên hệ với chúng tôi, biết đâu kinh nghiệm và kiến thức của bạn sẽ giúp ích cho nhiều người hơn.