Οι βαλβίδες αποτελούν σημαντικό μέρος του συστήματος σωληνώσεων και οι μεταλλικές βαλβίδες είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες σε χημικά εργοστάσια. Η λειτουργία της βαλβίδας χρησιμοποιείται κυρίως για το άνοιγμα και το κλείσιμο, τον στραγγαλισμό και τη διασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας των αγωγών και του εξοπλισμού. Επομένως, η σωστή και λογική επιλογή μεταλλικών βαλβίδων παίζει σημαντικό ρόλο στην ασφάλεια των εγκαταστάσεων και στα συστήματα ελέγχου υγρών.
1. Τύποι και χρήσεις βαλβίδων
Υπάρχουν πολλοί τύποι βαλβίδων στη μηχανική. Λόγω της διαφοράς στην πίεση του υγρού, τη θερμοκρασία και τις φυσικές και χημικές ιδιότητες, οι απαιτήσεις ελέγχου για συστήματα ρευστού είναι επίσης διαφορετικές, συμπεριλαμβανομένων των βαλβίδων πύλης, των βαλβίδων διακοπής (βαλβίδες πεταλούδας, βαλβίδες βελόνας), βαλβίδες αντεπιστροφής και βύσματα. Οι βαλβίδες, οι σφαιρικές βαλβίδες, οι βαλβίδες πεταλούδας και οι βαλβίδες με διάφραγμα είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες στα χημικά εργοστάσια.
χρησιμοποιείται γενικά για τον έλεγχο του ανοίγματος και κλεισίματος των υγρών, με μικρή αντίσταση υγρού, καλή απόδοση σφράγισης, απεριόριστη κατεύθυνση ροής του μέσου, μικρή εξωτερική δύναμη που απαιτείται για το άνοιγμα και το κλείσιμο και μικρό μήκος δομής.
Το στέλεχος της βαλβίδας χωρίζεται σε ένα φωτεινό στέλεχος και ένα κρυφό στέλεχος. Η εκτεθειμένη βαλβίδα πύλης στελέχους είναι κατάλληλη για διαβρωτικά μέσα και η εκτεθειμένη βαλβίδα πύλης στελέχους χρησιμοποιείται βασικά στη χημική μηχανική. Οι κρυφές βαλβίδες πύλης στελέχους χρησιμοποιούνται κυρίως σε υδάτινες οδούς και χρησιμοποιούνται κυρίως σε μεσαίες περιπτώσεις χαμηλής πίεσης, μη διαβρωτικά, όπως ορισμένες βαλβίδες από χυτοσίδηρο και χαλκό. Η δομή της πύλης περιλαμβάνει πύλη σφήνας και παράλληλη πύλη.
Οι σφηνοθυρίδες χωρίζονται σε μονή και διπλή πύλη. Οι παράλληλοι κριοί χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου και δεν χρησιμοποιούνται συνήθως σε χημικά εργοστάσια.
χρησιμοποιείται κυρίως για αποκοπή. Η βαλβίδα διακοπής έχει μεγάλη αντίσταση υγρού, μεγάλη ροπή ανοίγματος και κλεισίματος και έχει απαιτήσεις κατεύθυνσης ροής. Σε σύγκριση με τις βαλβίδες πύλης, οι βαλβίδες σφαιρών έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
(1) Η δύναμη τριβής της επιφάνειας στεγανοποίησης είναι μικρότερη από αυτή της βαλβίδας πύλης κατά τη διαδικασία ανοίγματος και κλεισίματος και είναι ανθεκτική στη φθορά.
(2) Το ύψος ανοίγματος είναι μικρότερο από τη βαλβίδα πύλης.
(3) Η βαλβίδα σφαίρας έχει συνήθως μόνο μία επιφάνεια στεγανοποίησης και η διαδικασία κατασκευής είναι καλή, η οποία είναι κατάλληλη για συντήρηση.
Η βαλβίδα Globe, όπως η βαλβίδα πύλης, έχει επίσης μια φωτεινή ράβδο και μια σκούρα ράβδο, οπότε δεν θα τις επαναλάβω εδώ. Σύμφωνα με τη διαφορετική δομή του σώματος της βαλβίδας, η βαλβίδα διακοπής έχει ευθεία διέλευση, γωνία και τύπου Υ. Ο ευθύς τύπος είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος και ο τύπος γωνίας χρησιμοποιείται όταν η κατεύθυνση ροής του ρευστού αλλάζει 90°.
Επιπλέον, η βαλβίδα πεταλούδας και η βαλβίδα βελόνας είναι επίσης ένα είδος βαλβίδας διακοπής, η οποία έχει ισχυρότερη ρυθμιστική λειτουργία από τη συνηθισμένη βαλβίδα διακοπής.
Η βαλβίδα αντεπιστροφής ονομάζεται επίσης βαλβίδα μονής κατεύθυνσης, η οποία χρησιμοποιείται για την πρόληψη της αντίστροφης ροής του υγρού. Επομένως, κατά την εγκατάσταση της βαλβίδας αντεπιστροφής, προσέξτε ότι η κατεύθυνση ροής του μέσου πρέπει να είναι σύμφωνη με την κατεύθυνση του βέλους στη βαλβίδα αντεπιστροφής. Υπάρχουν πολλοί τύποι βαλβίδων αντεπιστροφής και διάφοροι κατασκευαστές έχουν διαφορετικά προϊόντα, αλλά χωρίζονται κυρίως σε τύπο αιώρησης και τύπο ανύψωσης από τη δομή. Οι βαλβίδες αντεπιστροφής ταλάντωσης περιλαμβάνουν κυρίως τύπο μονής βαλβίδας και τύπο διπλής βαλβίδας.
Η βαλβίδα πεταλούδας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άνοιγμα και κλείσιμο και στραγγαλισμό υγρού μέσου με αιωρούμενα στερεά. Έχει μικρή αντοχή σε υγρά, μικρό βάρος, μικρό μέγεθος δομής και γρήγορο άνοιγμα και κλείσιμο. Είναι κατάλληλο για αγωγούς μεγάλης διαμέτρου. Η βαλβίδα πεταλούδας έχει μια συγκεκριμένη λειτουργία ρύθμισης και μπορεί να μεταφέρει πολτό. Λόγω της αντίστροφης τεχνολογίας επεξεργασίας στο παρελθόν, οι βαλβίδες πεταλούδας έχουν χρησιμοποιηθεί σε συστήματα νερού, αλλά σπάνια σε συστήματα διεργασίας. Με τη βελτίωση των υλικών, του σχεδιασμού και της επεξεργασίας, οι βαλβίδες πεταλούδας χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε συστήματα διεργασιών.
Οι βαλβίδες πεταλούδας έχουν δύο τύπους: μαλακή σφράγιση και σκληρή σφράγιση. Η επιλογή μαλακής σφράγισης και σκληρής σφράγισης εξαρτάται κυρίως από τη θερμοκρασία του ρευστού μέσου. Σχετικά μιλώντας, η απόδοση σφράγισης μιας μαλακής σφράγισης είναι καλύτερη από αυτή μιας σκληρής σφράγισης.
Υπάρχουν δύο τύποι μαλακών σφραγίδων: οι έδρες βαλβίδων από καουτσούκ και PTFE (πολυτετραφθοροαιθυλένιο). Οι βαλβίδες πεταλούδας από καουτσούκ (σώματα βαλβίδων με επένδυση από καουτσούκ) χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα νερού και έχουν δομή κεντρικής γραμμής. Αυτό το είδος βαλβίδας πεταλούδας μπορεί να εγκατασταθεί χωρίς παρεμβύσματα, επειδή η φλάντζα της ελαστικής επένδυσης μπορεί να χρησιμεύσει ως φλάντζα. Οι βαλβίδες πεταλούδας έδρας PTFE χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα διεργασιών, γενικά μονής έκκεντρης ή διπλής έκκεντρης δομής.
Υπάρχουν πολλές ποικιλίες σκληρών σφραγίδων, όπως σκληροί σταθεροί δακτύλιοι σφράγισης, πολυστρωματικές σφραγίδες (Laminated seals) κ.λπ. Επειδή ο σχεδιασμός του κατασκευαστή είναι συχνά διαφορετικός, ο ρυθμός διαρροής είναι επίσης διαφορετικός. Η δομή της βαλβίδας πεταλούδας σκληρής σφράγισης είναι κατά προτίμηση τριπλή έκκεντρη, η οποία επιλύει τα προβλήματα της αντιστάθμισης θερμικής διαστολής και της αντιστάθμισης φθοράς. Η βαλβίδα πεταλούδας σκληρής σφράγισης διπλής έκκεντρης ή τριπλής έκκεντρης δομής έχει επίσης λειτουργία σφράγισης δύο κατευθύνσεων και η αντίστροφη (από την πλευρά της χαμηλής πίεσης προς την πλευρά της υψηλής πίεσης) δεν πρέπει να είναι μικρότερη από το 80% της θετικής κατεύθυνσης (πλευρά υψηλής πίεσης προς πλευρά χαμηλής πίεσης). Ο σχεδιασμός και η επιλογή θα πρέπει να αποτελέσουν αντικείμενο διαπραγμάτευσης με τον κατασκευαστή.
1.5 Βαλβίδα κρουνιού
Η βαλβίδα βύσματος έχει μικρή αντίσταση υγρού, καλή απόδοση στεγανοποίησης, μεγάλη διάρκεια ζωής και μπορεί να σφραγιστεί και προς τις δύο κατευθύνσεις, επομένως χρησιμοποιείται συχνά σε εξαιρετικά ή εξαιρετικά επικίνδυνα υλικά, αλλά η ροπή ανοίγματος και κλεισίματος είναι σχετικά μεγάλη και η τιμή είναι σχετικά υψηλό. Η κοιλότητα της βαλβίδας βύσματος δεν συσσωρεύει υγρό, ειδικά το υλικό στη διακοπτόμενη συσκευή δεν θα προκαλέσει ρύπανση, επομένως η βαλβίδα βύσματος πρέπει να χρησιμοποιείται σε ορισμένες περιπτώσεις.
Η δίοδος ροής της βαλβίδας βύσματος μπορεί να χωριστεί σε ευθεία, τριών κατευθύνσεων και τεσσάρων κατευθύνσεων, η οποία είναι κατάλληλη για πολυκατευθυντική διανομή αερίου και υγρού υγρού.
Οι βαλβίδες στρόφιγγας μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: μη λιπασμένες και λιπασμένες. Η σφραγισμένη με λάδι βαλβίδα βύσματος με εξαναγκασμένη λίπανση σχηματίζει μια μεμβράνη λαδιού μεταξύ του πώματος και της επιφάνειας στεγανοποίησης του πώματος λόγω της εξαναγκασμένης λίπανσης. Με αυτόν τον τρόπο, η απόδοση στεγανοποίησης είναι καλύτερη, το άνοιγμα και το κλείσιμο εξοικονομεί εργασία και αποτρέπεται η φθορά της επιφάνειας σφράγισης, αλλά πρέπει να ληφθεί υπόψη εάν η λίπανση μολύνει το υλικό και προτιμάται ο μη λιπασμένος τύπος για τακτική συντήρηση.
Το στεγανοποιητικό χιτώνιο της βαλβίδας βύσματος είναι συνεχές και περιβάλλει ολόκληρο το βύσμα, επομένως το υγρό δεν θα έρθει σε επαφή με τον άξονα. Επιπλέον, η βαλβίδα βύσματος έχει ένα στρώμα από μεταλλικό σύνθετο διάφραγμα ως δεύτερο σφράγισμα, έτσι ώστε η βαλβίδα βύσματος να μπορεί να ελέγχει αυστηρά την εξωτερική διαρροή. Οι βαλβίδες βύσματος γενικά δεν έχουν στεγανοποίηση. Όταν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις (όπως δεν επιτρέπεται εξωτερική διαρροή κ.λπ.), απαιτείται συσκευασία ως τρίτη σφράγιση.
Η σχεδιαστική δομή της βαλβίδας βύσματος επιτρέπει στη βαλβίδα βύσματος να ρυθμίζει την έδρα της βαλβίδας στεγανοποίησης ηλεκτρονικά. Λόγω μακροχρόνιας λειτουργίας, η επιφάνεια στεγανοποίησης θα φθαρεί. Επειδή το βύσμα είναι κωνικό, το βύσμα μπορεί να πιεστεί προς τα κάτω από το μπουλόνι του καλύμματος της βαλβίδας για να προσαρμοστεί σφιχτά στην έδρα της βαλβίδας για να επιτευχθεί ένα αποτέλεσμα στεγανοποίησης.
1,6 σφαιρική βαλβίδα
Η λειτουργία της σφαιρικής βαλβίδας είναι παρόμοια με τη βαλβίδα βύσματος (η σφαιρική βαλβίδα είναι παράγωγο της βαλβίδας βύσματος). Η σφαιρική βαλβίδα έχει καλό αποτέλεσμα στεγανοποίησης, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως. Η σφαιρική βαλβίδα ανοίγει και κλείνει γρήγορα, η ροπή ανοίγματος και κλεισίματος είναι μικρότερη από αυτή της βαλβίδας βύσματος, η αντίσταση είναι πολύ μικρή και η συντήρηση είναι βολική. Είναι κατάλληλο για υδατάνθρακες, παχύρρευστα υγρά και μεσαίους αγωγούς με υψηλές απαιτήσεις στεγανοποίησης. Και λόγω της χαμηλής τους τιμής, οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται ευρύτερα από τις βαλβίδες βύσματος. Οι σφαιρικές βαλβίδες μπορούν γενικά να ταξινομηθούν από τη δομή της σφαίρας, τη δομή του σώματος της βαλβίδας, το κανάλι ροής και το υλικό έδρασης.
Σύμφωνα με τη σφαιρική δομή, υπάρχουν πλωτές σφαιρικές βαλβίδες και σταθερές σφαιρικές βαλβίδες. Το πρώτο χρησιμοποιείται κυρίως για μικρές διαμέτρους, το δεύτερο χρησιμοποιείται για μεγάλες διαμέτρους, γενικά DN200 (ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ 150), DN150 (ΤΑΞΗ 300 και ΤΑΞΗ 600) ως όριο.
Σύμφωνα με τη δομή του σώματος της βαλβίδας, υπάρχουν τρεις τύποι: τύπου μονοκόμματος, τύπου δύο τεμαχίων και τύπου τριών τεμαχίων. Υπάρχουν δύο τύποι μονοκόμματων τύπων: τύπου επάνω και πλευρικός.
Σύμφωνα με τη μορφή του δρομέα, υπάρχουν πλήρης διάμετρος και μειωμένη διάμετρος. Οι σφαιρικές βαλβίδες μειωμένης διαμέτρου χρησιμοποιούν λιγότερα υλικά από τις σφαιρικές βαλβίδες πλήρους διαμέτρου και είναι φθηνότερες. Εάν το επιτρέπουν οι συνθήκες της διαδικασίας, μπορούν να ληφθούν υπόψη κατά προτίμηση. Τα κανάλια ροής σφαιρικής βαλβίδας μπορούν να χωριστούν σε ευθεία, τριών κατευθύνσεων και τεσσάρων κατευθύνσεων, τα οποία είναι κατάλληλα για πολλαπλή διανομή αερίων και υγρών υγρών. Σύμφωνα με το υλικό του καθίσματος, υπάρχουν μαλακή σφράγιση και σκληρή σφράγιση. Όταν χρησιμοποιείται σε εύφλεκτα μέσα ή το εξωτερικό περιβάλλον είναι πιθανό να καεί, η σφαιρική βαλβίδα μαλακής σφράγισης θα πρέπει να έχει αντιστατικό και πυρίμαχο σχεδιασμό και τα προϊόντα του κατασκευαστή θα πρέπει να περνούν από αντιστατικές και πυρίμαχες δοκιμές, όπως π. σύμφωνα με το API607. Το ίδιο ισχύει για τις βαλβίδες πεταλούδας με μαλακή σφράγιση και τις βαλβίδες βύσματος (οι βαλβίδες βύσματος μπορούν να πληρούν μόνο τις απαιτήσεις εξωτερικής πυροπροστασίας στη δοκιμή πυρκαγιάς).
1,7 βαλβίδα διαφράγματος
Η βαλβίδα διαφράγματος μπορεί να σφραγιστεί και προς τις δύο κατευθύνσεις, κατάλληλη για χαμηλή πίεση, διαβρωτικό πολτό ή αιωρούμενο ιξώδες υγρό μέσο. Και επειδή ο μηχανισμός λειτουργίας διαχωρίζεται από το μεσαίο κανάλι, το υγρό κόβεται από το ελαστικό διάφραγμα, το οποίο είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για το μέσο στις βιομηχανίες τροφίμων και ιατρικής και υγείας. Η θερμοκρασία λειτουργίας της βαλβίδας διαφράγματος εξαρτάται από την αντίσταση θερμοκρασίας του υλικού του διαφράγματος. Από τη δομή, μπορεί να χωριστεί σε τύπο ευθύγραμμου και τύπου φράγματος.
2. Επιλογή φόρμας τερματικής σύνδεσης
Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες μορφές σύνδεσης των άκρων βαλβίδων περιλαμβάνουν τη σύνδεση με φλάντζα, τη σύνδεση με σπείρωμα, τη σύνδεση συγκόλλησης με πισινό και τη σύνδεση συγκόλλησης με υποδοχή.
2.1 σύνδεση φλάντζας
Η σύνδεση φλάντζας ευνοεί την εγκατάσταση και την αποσυναρμολόγηση της βαλβίδας. Οι μορφές επιφάνειας στεγανοποίησης φλάντζας άκρου βαλβίδας περιλαμβάνουν κυρίως πλήρη επιφάνεια (FF), ανυψωμένη επιφάνεια (RF), κοίλη επιφάνεια (FM), επιφάνεια γλώσσας και αυλάκωσης (TG) και επιφάνεια σύνδεσης δακτυλίου (RJ). Τα πρότυπα φλάντζας που υιοθετούνται από τις βαλβίδες API είναι σειρές όπως η ASMEB16.5. Μερικές φορές μπορείτε να δείτε τις κατηγορίες Class 125 και Class 250 σε φλαντζωτές βαλβίδες. Αυτός είναι ο βαθμός πίεσης των φλαντζών από χυτοσίδηρο. Είναι το ίδιο με το μέγεθος σύνδεσης της Κλάσης 150 και της Κλάσης 300, με τη διαφορά ότι οι επιφάνειες στεγανοποίησης των δύο πρώτων είναι πλήρους επιπέδου (FF).
Οι βαλβίδες Wafer και Lug είναι επίσης με φλάντζα.
2.2 Σύνδεση συγκόλλησης με πισινό
Λόγω της υψηλής αντοχής της συγκολλημένης άρθρωσης και της καλής σφράγισης, οι βαλβίδες που συνδέονται με τη συγκόλληση στο χημικό σύστημα χρησιμοποιούνται κυρίως σε ορισμένες περιπτώσεις υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης, εξαιρετικά τοξικών μέσων, εύφλεκτων και εκρηκτικών περιπτώσεων.
2.3 Υποδοχή συγκόλλησης και σύνδεση με σπείρωμα
χρησιμοποιείται γενικά σε συστήματα σωληνώσεων των οποίων το ονομαστικό μέγεθος δεν υπερβαίνει το DN40, αλλά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για υγρά μέσα με διάβρωση ρωγμών.
Η σύνδεση με σπείρωμα δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε αγωγούς με πολύ τοξικά και εύφλεκτα μέσα και, ταυτόχρονα, θα πρέπει να αποφεύγεται η χρήση της σε συνθήκες κυκλικής φόρτισης. Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου η πίεση δεν είναι υψηλή στο έργο. Η μορφή νήματος στον αγωγό είναι κυρίως κωνικό νήμα σωλήνα. Υπάρχουν δύο προδιαγραφές κωνικού σπειρώματος σωλήνα. Οι γωνίες κορυφής του κώνου είναι 55° και 60° αντίστοιχα. Τα δύο δεν μπορούν να εναλλάσσονται. Σε αγωγούς με εύφλεκτα ή άκρως επικίνδυνα μέσα, εάν η εγκατάσταση απαιτεί σύνδεση με σπείρωμα, το ονομαστικό μέγεθος δεν πρέπει να υπερβαίνει το DN20 αυτή τη στιγμή και η συγκόλληση στεγανοποίησης θα πρέπει να πραγματοποιείται μετά τη σύνδεση με σπείρωμα.
3. Υλικό
Τα υλικά βαλβίδων περιλαμβάνουν το περίβλημα βαλβίδας, τα εσωτερικά, τα παρεμβύσματα, τα υλικά συσκευασίας και συνδετήρων. Επειδή υπάρχουν πολλά υλικά βαλβίδων και λόγω περιορισμών χώρου, αυτό το άρθρο παρουσιάζει μόνο εν συντομία τα τυπικά υλικά περιβλήματος βαλβίδων. Τα υλικά κελύφους σιδηρούχων μετάλλων περιλαμβάνουν χυτοσίδηρο, ανθρακούχο χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα, κράμα χάλυβα.
3.1 χυτοσίδηρος
Ο γκρίζος χυτοσίδηρος (A1262B) χρησιμοποιείται γενικά σε βαλβίδες χαμηλής πίεσης και δεν συνιστάται για χρήση σε αγωγούς διεργασίας. Η απόδοση (αντοχή και σκληρότητα) του όλκιμου σιδήρου (A395) είναι καλύτερη από τον γκρίζο χυτοσίδηρο.
3.2 Ανθρακούχο χάλυβα
Τα πιο κοινά υλικά ανθρακούχου χάλυβα στην κατασκευή βαλβίδων είναι τα A2162WCB (χύτευση) και A105 (σφυρηλάτηση). Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στον ανθρακούχο χάλυβα που λειτουργεί πάνω από 400℃ για μεγάλο χρονικό διάστημα, γεγονός που θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής της βαλβίδας. Για βαλβίδες χαμηλής θερμοκρασίας, συνήθως χρησιμοποιούνται οι A3522LCB (χύτευση) και A3502LF2 (σφυρηλάτηση).
3.3 Ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Τα υλικά από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα χρησιμοποιούνται συνήθως σε διαβρωτικές συνθήκες ή σε συνθήκες εξαιρετικά χαμηλής θερμοκρασίας. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα χυτά είναι τα A351-CF8, A351-CF8M, A351-CF3 και A351-CF3M. τα συνήθως χρησιμοποιούμενα σφυρήλατα είναι τα A182-F304, A182-F316, A182-F304L και A182-F316L.
Υλικό από κράμα χάλυβα 3,4
Για βαλβίδες χαμηλής θερμοκρασίας, χρησιμοποιούνται συνήθως A352-LC3 (χύτευση) και A350-LF3 (σφυρηλάτηση).
Για βαλβίδες υψηλής θερμοκρασίας, χρησιμοποιούνται συνήθως οι A217-WC6 (χύτευση), A182-F11 (σφυρηλάτηση) και A217-WC9 (χύτευση), A182-F22 (σφυρηλάτηση). Δεδομένου ότι τα WC9 και F22 ανήκουν στη σειρά 2-1/4Cr-1Mo, περιέχουν υψηλότερα Cr και Mo από τα WC6 και F11 που ανήκουν στη σειρά 1-1/4Cr-1/2Mo, επομένως έχουν καλύτερη αντίσταση ερπυσμού σε υψηλές θερμοκρασίες.
4. Λειτουργία οδήγησης
Η λειτουργία της βαλβίδας συνήθως υιοθετεί τη χειροκίνητη λειτουργία. Όταν η βαλβίδα έχει υψηλότερη ονομαστική πίεση ή μεγαλύτερο ονομαστικό μέγεθος, είναι δύσκολο να λειτουργήσει χειροκίνητα η βαλβίδα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί κιβώτιο ταχυτήτων και άλλες μέθοδοι λειτουργίας. Η επιλογή της λειτουργίας κίνησης της βαλβίδας πρέπει να καθορίζεται ανάλογα με τον τύπο, την ονομαστική πίεση και το ονομαστικό μέγεθος της βαλβίδας. Ο Πίνακας 1 δείχνει τις συνθήκες υπό τις οποίες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι μηχανισμοί μετάδοσης κίνησης για διαφορετικές βαλβίδες. Για διαφορετικούς κατασκευαστές, αυτοί οι όροι ενδέχεται να αλλάξουν ελαφρώς, κάτι που μπορεί να καθοριστεί μέσω διαπραγμάτευσης.
5. Αρχές επιλογής βαλβίδων
5.1 Βασικές παράμετροι που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή βαλβίδας
(1) Η φύση του ρευστού που παρέχεται θα επηρεάσει την επιλογή του τύπου βαλβίδας και του υλικού της δομής της βαλβίδας.
(2) Απαιτήσεις λειτουργίας (ρύθμιση ή αποκοπή), που επηρεάζει κυρίως την επιλογή του τύπου βαλβίδας.
(3) Συνθήκες λειτουργίας (είτε συχνές), οι οποίες θα επηρεάσουν την επιλογή του τύπου βαλβίδας και του υλικού της βαλβίδας.
(4) Χαρακτηριστικά ροής και απώλεια τριβής.
(5) Το ονομαστικό μέγεθος της βαλβίδας (βαλβίδες με μεγάλο ονομαστικό μέγεθος μπορούν να βρεθούν μόνο σε περιορισμένο εύρος τύπων βαλβίδων).
(6) Άλλες ειδικές απαιτήσεις, όπως αυτόματο κλείσιμο, ισορροπία πίεσης κ.λπ.
5.2 Επιλογή υλικού
(1) Τα σφυρήλατα χρησιμοποιούνται γενικά για μικρές διαμέτρους (DN≤40) και τα χυτά χρησιμοποιούνται γενικά για μεγάλες διαμέτρους (DN>40). Για την ακραία φλάντζα του σώματος της βαλβίδας σφυρηλάτησης, θα πρέπει να προτιμάται το ενσωματωμένο σφυρήλατο σώμα βαλβίδας. Εάν η φλάντζα είναι συγκολλημένη στο σώμα της βαλβίδας, θα πρέπει να πραγματοποιηθεί 100% ακτινολογική επιθεώρηση στη συγκόλληση.
(2) Η περιεκτικότητα σε άνθρακα των σωμάτων βαλβίδων από ανθρακούχο χάλυβα με συγκόλληση με πισινό και με πρίζα δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,25% και το ισοδύναμο άνθρακα δεν πρέπει να είναι περισσότερο από 0,45%
Σημείωση: Όταν η θερμοκρασία λειτουργίας του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα υπερβαίνει τους 425°C, η περιεκτικότητα σε άνθρακα δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 0,04%, και η κατάσταση θερμικής επεξεργασίας είναι μεγαλύτερη από 1040°C γρήγορη ψύξη (CF8) και 1100°C γρήγορη ψύξη (CF8M ).
(4) Όταν το ρευστό είναι διαβρωτικό και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνηθισμένος ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη ορισμένα ειδικά υλικά, όπως 904L, χάλυβας διπλής όψης (όπως S31803, κ.λπ.), Monel και Hastelloy.
5.3 Η επιλογή της βαλβίδας πύλης
(1) Η άκαμπτη μονή πύλη χρησιμοποιείται γενικά όταν DN≤50. Η ελαστική μονή πύλη χρησιμοποιείται γενικά όταν DN>50.
(2) Για την εύκαμπτη βαλβίδα μονής πύλης του κρυογονικού συστήματος, θα πρέπει να ανοίξει μια οπή εξαερισμού στην πύλη στην πλευρά υψηλής πίεσης.
(3) Οι βαλβίδες πύλης χαμηλής διαρροής θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε συνθήκες εργασίας που απαιτούν χαμηλή διαρροή. Οι βαλβίδες πύλης χαμηλής διαρροής έχουν μια ποικιλία δομών, μεταξύ των οποίων οι βαλβίδες πύλης τύπου φυσούνας χρησιμοποιούνται γενικά σε χημικά εργοστάσια
(4) Αν και η βαλβίδα πύλης είναι ο πιο χρησιμοποιούμενος τύπος στον εξοπλισμό παραγωγής πετροχημικών. Ωστόσο, οι βαλβίδες πύλης δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται στις ακόλουθες περιπτώσεις:
① Επειδή το ύψος ανοίγματος είναι μεγάλο και ο χώρος που απαιτείται για τη λειτουργία είναι μεγάλος, δεν είναι κατάλληλο για περιπτώσεις με μικρό χώρο λειτουργίας.
② Ο χρόνος ανοίγματος και κλεισίματος είναι μεγάλος, επομένως δεν είναι κατάλληλος για γρήγορο άνοιγμα και κλείσιμο.
③ Δεν είναι κατάλληλο για υγρά με στερεά καθίζηση. Επειδή η επιφάνεια στεγανοποίησης θα φθαρεί, η πύλη δεν θα κλείσει.
④ Δεν είναι κατάλληλο για ρύθμιση ροής. Επειδή όταν η βαλβίδα πύλης είναι μερικώς ανοιχτή, το μέσο θα παράγει δινορευματικό ρεύμα στο πίσω μέρος της πύλης, το οποίο είναι εύκολο να προκαλέσει διάβρωση και δόνηση της πύλης και η επιφάνεια στεγανοποίησης της έδρας της βαλβίδας επίσης καταστρέφεται εύκολα.
⑤ Η συχνή λειτουργία της βαλβίδας θα προκαλέσει υπερβολική φθορά στην επιφάνεια της έδρας της βαλβίδας, επομένως είναι συνήθως κατάλληλη μόνο για σπάνιες λειτουργίες
5.4 Η επιλογή της βαλβίδας σφαίρας
(1) Σε σύγκριση με τη βαλβίδα πύλης της ίδιας προδιαγραφής, η βαλβίδα διακοπής έχει μεγαλύτερο μήκος δομής. Χρησιμοποιείται γενικά σε αγωγούς με DN≤250, επειδή η επεξεργασία και η κατασκευή της βαλβίδας διακοπής μεγάλης διαμέτρου είναι πιο ενοχλητική και η απόδοση στεγανοποίησης δεν είναι τόσο καλή όσο αυτή της βαλβίδας διακοπής μικρής διαμέτρου.
(2) Λόγω της μεγάλης αντίστασης υγρού της βαλβίδας διακοπής, δεν είναι κατάλληλη για αιωρούμενα στερεά και υγρά μέσα με υψηλό ιξώδες.
(3) Η βαλβίδα βελόνας είναι μια βαλβίδα διακοπής με λεπτό κωνικό βύσμα, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για λεπτή ρύθμιση μικρής ροής ή ως βαλβίδα δειγματοληψίας. Συνήθως χρησιμοποιείται για μικρές διαμέτρους. Εάν το διαμέτρημα είναι μεγάλο, απαιτείται επίσης η λειτουργία ρύθμισης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί βαλβίδα γκαζιού. Αυτή τη στιγμή, το χτύπημα της βαλβίδας έχει σχήμα όπως παραβολή.
(4) Για συνθήκες εργασίας που απαιτούν χαμηλή διαρροή, θα πρέπει να χρησιμοποιείται βαλβίδα διακοπής χαμηλής διαρροής. Οι βαλβίδες διακοπής χαμηλής διαρροής έχουν πολλές δομές, μεταξύ των οποίων οι βαλβίδες διακοπής τύπου φυσούνας χρησιμοποιούνται γενικά σε χημικά εργοστάσια
Οι βαλβίδες σφαιρικής σφαίρας τύπου φυσούνας χρησιμοποιούνται ευρύτερα από τις βαλβίδες πύλης τύπου φυσούνας, επειδή οι βαλβίδες υδρόγειου τύπου φυσούνας έχουν μικρότερο φυσερό και μεγαλύτερη διάρκεια κύκλου. Ωστόσο, οι βαλβίδες φυσούνας είναι ακριβές και η ποιότητα της φυσούνας (όπως υλικά, χρόνοι κύκλου κ.λπ.) και η συγκόλληση επηρεάζουν άμεσα τη διάρκεια ζωής και την απόδοση της βαλβίδας, επομένως πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή κατά την επιλογή τους.
5.5 Επιλογή βαλβίδας αντεπιστροφής
(1) Οι βαλβίδες αντεπιστροφής οριζόντιας ανύψωσης χρησιμοποιούνται γενικά σε περιπτώσεις με DN≤50 και μπορούν να εγκατασταθούν μόνο σε οριζόντιους αγωγούς. Οι βαλβίδες αντεπιστροφής κάθετης ανύψωσης χρησιμοποιούνται συνήθως σε περιπτώσεις με DN≤100 και εγκαθίστανται σε κάθετους αγωγούς.
(2) Η βαλβίδα αντεπιστροφής ανύψωσης μπορεί να επιλεγεί με μορφή ελατηρίου και η απόδοση στεγανοποίησης αυτή τη στιγμή είναι καλύτερη από αυτήν χωρίς ελατήριο.
(3) Η ελάχιστη διάμετρος της ταλαντευόμενης βαλβίδας αντεπιστροφής είναι γενικά DN>50. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οριζόντιους σωλήνες ή σε κάθετους σωλήνες (το υγρό πρέπει να είναι από κάτω προς τα πάνω), αλλά είναι εύκολο να προκληθεί σφυρί νερού. Η βαλβίδα αντεπιστροφής διπλού δίσκου (Διπλός δίσκος) είναι συχνά τύπου γκοφρέτας, η οποία είναι η βαλβίδα αντεπιστροφής που εξοικονομεί περισσότερο χώρο, η οποία είναι βολική για τη διάταξη αγωγών και χρησιμοποιείται ιδιαίτερα ευρέως σε μεγάλες διαμέτρους. Δεδομένου ότι ο δίσκος της συνηθισμένης βαλβίδας αντεπιστροφής (τύπου απλού δίσκου) δεν μπορεί να ανοίξει πλήρως στις 90°, υπάρχει μια ορισμένη αντίσταση ροής, οπότε όταν το απαιτεί η διαδικασία, ειδικές απαιτήσεις (απαιτεί πλήρες άνοιγμα του δίσκου) ή ανύψωση τύπου Y βαλβίδα ελέγχου.
(4) Στην περίπτωση πιθανής σφύρας νερού, μπορεί να ληφθεί υπόψη μια βαλβίδα αντεπιστροφής με διάταξη αργού κλεισίματος και μηχανισμό απόσβεσης. Αυτό το είδος βαλβίδας χρησιμοποιεί το μέσο στη σωλήνωση για αποθήκευση και τη στιγμή που η βαλβίδα αντεπιστροφής είναι κλειστή, μπορεί να εξαλείψει ή να μειώσει το σφυρί νερού, να προστατεύσει τη σωλήνωση και να εμποδίσει τη ροή της αντλίας προς τα πίσω.
5.6 Επιλογή βύσματος βαλβίδας
(1) Λόγω προβλημάτων κατασκευής, δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται μη λιπασμένες βαλβίδες βύσματος DN>250.
(2) Όταν απαιτείται να μην συσσωρεύεται υγρό στην κοιλότητα της βαλβίδας, πρέπει να επιλέγεται η βαλβίδα βύσματος.
(3) Όταν η στεγανοποίηση της σφαιρικής βαλβίδας μαλακής σφράγισης δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις, εάν παρουσιαστεί εσωτερική διαρροή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια βαλβίδα βύσματος.
(4) Για ορισμένες συνθήκες εργασίας, η θερμοκρασία αλλάζει συχνά, η συνηθισμένη βαλβίδα βύσματος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Επειδή οι αλλαγές θερμοκρασίας προκαλούν διαφορετική διαστολή και συστολή των εξαρτημάτων της βαλβίδας και των στοιχείων στεγανοποίησης, η μακροχρόνια συρρίκνωση του παρεμβύσματος θα προκαλέσει διαρροή κατά μήκος του στελέχους βαλβίδας κατά τη διάρκεια του θερμικού κύκλου. Αυτή τη στιγμή, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη ειδικές βαλβίδες βύσματος, όπως η σειρά Severe service της XOMOX, η οποία δεν μπορεί να παραχθεί στην Κίνα.
5.7 Επιλογή σφαιρικής βαλβίδας
(1) Η σφαιρική βαλβίδα που είναι τοποθετημένη στο επάνω μέρος μπορεί να επισκευαστεί διαδικτυακά. Οι σφαιρικές βαλβίδες τριών τεμαχίων χρησιμοποιούνται γενικά για σύνδεση με σπείρωμα και συγκόλληση με πρίζα.
(2) Όταν ο αγωγός διαθέτει σύστημα σφαιρικής διέλευσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σφαιρικές βαλβίδες πλήρους οπής.
(3) Η επίδραση σφράγισης της μαλακής σφράγισης είναι καλύτερη από τη σκληρή σφράγιση, αλλά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υψηλή θερμοκρασία (η αντίσταση στη θερμοκρασία των διαφόρων μη μεταλλικών υλικών σφράγισης δεν είναι η ίδια).
(4) δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου δεν επιτρέπεται η συσσώρευση υγρού στην κοιλότητα της βαλβίδας.
5.8 Η επιλογή της βαλβίδας πεταλούδας
(1) Όταν πρέπει να αποσυναρμολογηθούν και τα δύο άκρα της βαλβίδας πεταλούδας, θα πρέπει να επιλεγεί μια βαλβίδα πεταλούδας με σπείρωμα ή φλάντζα.
(2) Η ελάχιστη διάμετρος της κεντρικής βαλβίδας πεταλούδας είναι γενικά DN50. η ελάχιστη διάμετρος της έκκεντρης βαλβίδας πεταλούδας είναι γενικά DN80.
(3) Όταν χρησιμοποιείτε τριπλή έκκεντρη βαλβίδα πεταλούδας έδρας PTFE, συνιστάται έδρα σε σχήμα U.
5.9 Επιλογή βαλβίδας διαφράγματος
(1) Ο ευθύς τύπος έχει χαμηλή αντίσταση υγρού, μεγάλη διαδρομή ανοίγματος και κλεισίματος του διαφράγματος και η διάρκεια ζωής του διαφράγματος δεν είναι τόσο καλή όσο αυτή του τύπου φράγματος.
(2) Ο τύπος φράγματος έχει μεγάλη αντίσταση υγρού, σύντομη διαδρομή ανοίγματος και κλεισίματος του διαφράγματος και η διάρκεια ζωής του διαφράγματος είναι καλύτερη από αυτή του τύπου ευθύγραμμου.
5.10 η επίδραση άλλων παραγόντων στην επιλογή της βαλβίδας
(1) Όταν η επιτρεπόμενη πτώση πίεσης του συστήματος είναι μικρή, θα πρέπει να επιλέγεται ένας τύπος βαλβίδας με λιγότερη αντίσταση υγρού, όπως μια βαλβίδα πύλης, μια σφαιρική βαλβίδα ευθείας κ.λπ.
(2) Όταν απαιτείται γρήγορη απενεργοποίηση, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται βαλβίδες βύσματος, σφαιρικές βαλβίδες και βαλβίδες πεταλούδας. Για μικρές διαμέτρους, θα πρέπει να προτιμώνται σφαιρικές βαλβίδες.
(3) Οι περισσότερες από τις βαλβίδες που λειτουργούν επιτόπου έχουν χειροτροχούς. Εάν υπάρχει κάποια απόσταση από το σημείο λειτουργίας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί γρανάζι ή ράβδος επέκτασης.
(4) Για παχύρρευστα υγρά, πολτούς και μέσα με στερεά σωματίδια, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται βαλβίδες βύσματος, σφαιρικές βαλβίδες ή βαλβίδες πεταλούδας.
(5) Για καθαρά συστήματα, επιλέγονται γενικά οι βαλβίδες βύσματος, οι σφαιρικές βαλβίδες, οι βαλβίδες διαφράγματος και οι βαλβίδες πεταλούδας (απαιτούνται πρόσθετες απαιτήσεις, όπως απαιτήσεις στίλβωσης, απαιτήσεις στεγανοποίησης κ.λπ.).
(6) Υπό κανονικές συνθήκες, οι βαλβίδες με ονομαστικές τιμές πίεσης που υπερβαίνουν (συμπεριλαμβανομένων) της κλάσης 900 και DN≥50 χρησιμοποιούν στεγανοποιητικά καπό πίεσης (Πιεστικό καπό). Οι βαλβίδες με ονομαστικές τιμές πίεσης χαμηλότερες από (συμπεριλαμβανομένου) της Κλάσης 600 χρησιμοποιούν βιδωμένες βαλβίδες Κάλυμμα (Bolted Bonnet), για ορισμένες συνθήκες εργασίας που απαιτούν αυστηρή πρόληψη διαρροών, μπορεί να ληφθεί υπόψη ένα συγκολλημένο καπό. Σε ορισμένα δημόσια έργα χαμηλής πίεσης και κανονικής θερμοκρασίας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ενωσιακά καπό (Union Bonnet), αλλά αυτή η δομή γενικά δεν χρησιμοποιείται συνήθως.
(7) Εάν η βαλβίδα πρέπει να διατηρείται ζεστή ή κρύα, οι λαβές της σφαιρικής βαλβίδας και της βαλβίδας βύσματος πρέπει να επιμηκυνθούν στη σύνδεση με το στέλεχος της βαλβίδας για να αποφευχθεί το μονωτικό στρώμα της βαλβίδας, γενικά όχι περισσότερο από 150 mm.
(8) Όταν το διαμέτρημα είναι μικρό, εάν η έδρα της βαλβίδας παραμορφωθεί κατά τη συγκόλληση και τη θερμική επεξεργασία, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια βαλβίδα με μακρύ σώμα βαλβίδας ή κοντό σωλήνα στο άκρο.
(9) Οι βαλβίδες (εκτός από τις βαλβίδες αντεπιστροφής) για κρυογονικά συστήματα (κάτω από -46°C) θα πρέπει να χρησιμοποιούν εκτεταμένη δομή λαιμού καπό. Το στέλεχος της βαλβίδας θα πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία με αντίστοιχη επιφανειακή επεξεργασία για να αυξηθεί η σκληρότητα της επιφάνειας για να αποτραπεί το γδάρσιμο του στελέχους βαλβίδας και του στυπιοθλίπτη στεγανοποίησης και η επίδραση της σφράγισης.
Εκτός από την εξέταση των παραπάνω παραγόντων κατά την επιλογή του μοντέλου, οι απαιτήσεις διαδικασίας, η ασφάλεια και οι οικονομικοί παράγοντες θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη συνολικά για να γίνει η τελική επιλογή της μορφής βαλβίδας. Και είναι απαραίτητο να γράψετε ένα φύλλο δεδομένων βαλβίδας, το γενικό φύλλο δεδομένων βαλβίδας πρέπει να περιέχει το ακόλουθο περιεχόμενο:
(1) Το όνομα, η ονομαστική πίεση και το ονομαστικό μέγεθος της βαλβίδας.
(2) Πρότυπα σχεδιασμού και επιθεώρησης.
(3) Κωδικός βαλβίδας.
(4) Δομή βαλβίδας, δομή καπό και σύνδεση άκρου βαλβίδας.
(5) Υλικά περιβλήματος βαλβίδων, υλικά επιφάνειας σφράγισης έδρας βαλβίδας και πλάκας βαλβίδας, υλικά στελέχη βαλβίδων και άλλα εσωτερικά μέρη, συσκευασία, παρεμβύσματα καλύμματος βαλβίδων και υλικά συνδετήρων κ.λπ.
(6) Λειτουργία οδήγησης.
(7) Απαιτήσεις συσκευασίας και μεταφοράς.
(8) Εσωτερικές και εξωτερικές αντιδιαβρωτικές απαιτήσεις.
(9) Απαιτήσεις ποιότητας και απαιτήσεις ανταλλακτικών.
(10) Απαιτήσεις του ιδιοκτήτη και άλλες ειδικές απαιτήσεις (όπως σήμανση κ.λπ.).
6. Τελικές παρατηρήσεις
Η βαλβίδα κατέχει σημαντική θέση στο χημικό σύστημα. Η επιλογή των βαλβίδων σωληνώσεων θα πρέπει να βασίζεται σε πολλές πτυχές όπως η κατάσταση φάσης (υγρό, ατμός), η περιεκτικότητα σε στερεά, η πίεση, η θερμοκρασία και οι ιδιότητες διάβρωσης του ρευστού που μεταφέρεται στον αγωγό. Επιπλέον, η λειτουργία είναι αξιόπιστη και χωρίς προβλήματα, το κόστος είναι λογικό και ο κύκλος κατασκευής είναι επίσης σημαντικός παράγοντας.
Στο παρελθόν, κατά την επιλογή των υλικών βαλβίδων στον μηχανολογικό σχεδιασμό, γενικά λαμβανόταν υπόψη μόνο το υλικό του κελύφους και η επιλογή υλικών όπως εσωτερικά μέρη αγνοήθηκε. Η ακατάλληλη επιλογή εσωτερικών υλικών θα οδηγήσει συχνά σε αστοχία της εσωτερικής σφράγισης της βαλβίδας, του παρεμβύσματος στελέχους βαλβίδας και της φλάντζας του καλύμματος βαλβίδας, κάτι που θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής, το οποίο δεν θα επιτύχει το αρχικά αναμενόμενο αποτέλεσμα χρήσης και θα προκαλέσει εύκολα ατυχήματα.
Κρίνοντας από την τρέχουσα κατάσταση, οι βαλβίδες API δεν διαθέτουν ενοποιημένο κωδικό αναγνώρισης και, παρόλο που η εθνική τυπική βαλβίδα έχει ένα σύνολο μεθόδων αναγνώρισης, δεν μπορεί να εμφανίσει με σαφήνεια τα εσωτερικά μέρη και άλλα υλικά, καθώς και άλλες ειδικές απαιτήσεις. Επομένως, στο μηχανολογικό έργο, η απαιτούμενη βαλβίδα θα πρέπει να περιγράφεται λεπτομερώς με τη σύνταξη του φύλλου δεδομένων της βαλβίδας. Αυτό παρέχει ευκολία για την επιλογή βαλβίδων, την προμήθεια, την εγκατάσταση, τη θέση σε λειτουργία και τα ανταλλακτικά, βελτιώνει την απόδοση της εργασίας και μειώνει την πιθανότητα σφαλμάτων.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-13-2021