Sélection de vannes chimiques

Points clés du choix d'une vanne
1. Clarifier le but de la vanne dans l'équipement ou le dispositif
Déterminer les conditions de fonctionnement de la vanne : la nature du milieu applicable, la pression de travail, la température de travail et le mode de contrôle de fonctionnement, etc.
2. Choisir correctement le type de vanne
Le choix du type de vanne repose sur la maîtrise par le concepteur de l'ensemble du processus de production et des conditions d'exploitation. Lors de la sélection, le concepteur doit d'abord comprendre les caractéristiques structurelles et les performances de chaque vanne.
3. Déterminer le raccordement d'extrémité de la vanne
Parmi les raccords filetés, les raccords à bride et les raccords à souder, les deux premiers sont les plus couramment utilisés. Les vannes filetées sont principalement des vannes dont le diamètre nominal est inférieur à 50 mm. Un diamètre trop important rend l'installation et l'étanchéité du raccord très difficiles.
Les vannes à brides sont plus faciles à installer et à démonter, mais elles sont plus lourdes et plus chères que les vannes à visser, elles conviennent donc aux raccordements de tuyaux de différents diamètres et pressions.
Le raccordement par soudage est adapté aux charges lourdes et plus fiable que le raccordement par bride. Cependant, le démontage et le remontage d'une vanne soudée sont difficiles, ce qui limite son utilisation aux situations où elle peut fonctionner de manière fiable et durable, ou aux conditions d'utilisation difficiles et à haute température.
4. Sélection du matériau de la vanne
Lors du choix du matériau de l'enveloppe, des pièces internes et de la surface d'étanchéité de la vanne, il convient de prendre en compte non seulement les propriétés physiques (température, pression) et chimiques (corrosivité) du fluide de travail, mais aussi la propreté de ce dernier (avec ou sans particules solides). Il est également nécessaire de se référer à la réglementation en vigueur dans le pays et auprès du service utilisateur.
Un choix judicieux et judicieux du matériau de la vanne permet d'optimiser sa durée de vie et ses performances. Le corps de la vanne est composé de fonte, d'acier au carbone et d'acier inoxydable, tandis que la bague d'étanchéité est composée de caoutchouc, de cuivre, d'acier allié et d'acier F4.
5. Autre
De plus, le débit et le niveau de pression du fluide circulant dans la vanne doivent également être déterminés, et la vanne appropriée doit être sélectionnée à l'aide des informations existantes (telles que les catalogues de produits de vannes, les échantillons de produits de vannes, etc.).

Instructions de sélection de vannes couramment utilisées

1 : Instructions de sélection pour le robinet-vanne
En général, les vannes à guillotine constituent le premier choix. Outre leur utilisation pour la vapeur, l'huile et d'autres fluides, elles conviennent également aux fluides contenant des solides granulaires et à haute viscosité, ainsi qu'aux vannes des systèmes de ventilation et de vide faible. Pour les fluides contenant des particules solides, le corps de la vanne doit comporter un ou deux orifices de purge. Pour les fluides à basse température, des vannes à guillotine spéciales basse température doivent être utilisées.

2 : Instructions pour la sélection du robinet à soupape
La vanne d'arrêt convient aux canalisations qui ne nécessitent pas de résistance stricte aux fluides, c'est-à-dire aux canalisations ou aux appareils avec un fluide à haute température et haute pression qui ne prennent pas en compte les pertes de pression, et conviennent aux canalisations moyennes telles que la vapeur avec DN<200mm ;
Les petites vannes peuvent choisir des vannes à globe, telles que des vannes à pointeau, des vannes d'instrumentation, des vannes d'échantillonnage, des vannes de manomètre, etc.
La vanne d'arrêt dispose d'un réglage du débit ou de la pression, mais la précision du réglage n'est pas élevée et le diamètre du tuyau est relativement petit, il est préférable d'utiliser une vanne d'arrêt ou un papillon des gaz ;
Pour les milieux hautement toxiques, une vanne à globe à soufflet doit être utilisée ; cependant, la vanne à globe ne doit pas être utilisée pour les milieux à viscosité élevée et les milieux contenant des particules faciles à précipiter, ni comme vanne de ventilation ou vanne de système à faible vide.
3 : Instructions de sélection des vannes à boisseau sphérique
La vanne à boisseau sphérique est adaptée aux fluides à basse température, haute pression et haute viscosité. La plupart des vannes à boisseau sphérique conviennent aux fluides contenant des particules solides en suspension, ainsi qu'aux fluides pulvérulents et granulaires, selon les exigences du matériau d'étanchéité.
La vanne à boisseau sphérique à canal complet ne convient pas au réglage du débit, mais elle convient aux occasions qui nécessitent une ouverture et une fermeture rapides, ce qui est pratique pour l'arrêt d'urgence en cas d'accident ; généralement dans des performances d'étanchéité strictes, l'usure, le passage de rétrécissement, l'action d'ouverture et de fermeture rapides, la coupure haute pression (grande différence de pression), Dans les canalisations à faible bruit, vaporisation, petit couple de fonctionnement et petite résistance aux fluides, les vannes à boisseau sphérique sont recommandées.
La vanne à boisseau sphérique convient aux structures légères, aux coupures basse pression et aux fluides corrosifs. Elle est également idéale pour les fluides basse température et cryogéniques. Pour les tuyauteries et les appareils à basse température, une vanne à boisseau sphérique basse température avec chapeau est recommandée.
Lors du choix d'un robinet à boisseau sphérique flottant, le matériau de son siège doit supporter la charge de la sphère et du fluide. Les robinets à boisseau sphérique de gros calibre nécessitent une force plus importante en fonctionnement (DN ≥ ).
La vanne à boisseau sphérique de 200 mm doit utiliser la forme de transmission à vis sans fin ; la vanne à boisseau sphérique fixe convient aux diamètres plus grands et aux occasions de pression plus élevée ; de plus, la vanne à boisseau sphérique utilisée pour le traitement des matériaux hautement toxiques et des canalisations de milieu inflammable doit avoir une structure ignifuge et antistatique.
4 : instructions de sélection du papillon des gaz
Le papillon des gaz est adapté aux fluides à basse température et à haute pression, ainsi qu'aux pièces nécessitant un réglage du débit et de la pression. Il ne convient pas aux fluides à forte viscosité contenant des particules solides, ni à la vanne d'isolement.
5 : Instructions de sélection de la vanne de robinet
La vanne à boisseau sphérique est adaptée aux applications nécessitant une ouverture et une fermeture rapides. Elle n'est généralement pas adaptée à la vapeur et aux fluides à haute température, aux fluides à basse température et à haute viscosité, ni aux fluides contenant des particules en suspension.
6 : Instructions de sélection de la vanne papillon
La vanne papillon est adaptée aux grands diamètres (DN ≥ 600 mm) et aux structures courtes, ainsi qu'aux applications nécessitant un réglage du débit et une ouverture et une fermeture rapides. Elle est généralement utilisée pour des températures ≤
80℃, pression ≤ 1,0MPa eau, huile, air comprimé et autres fluides ; en raison de la perte de pression relativement importante des vannes papillon par rapport aux vannes à guillotine et aux vannes à boisseau sphérique, les vannes papillon conviennent aux systèmes de tuyauterie avec des exigences de perte de pression moins strictes.
7 : Instructions de sélection des clapets anti-retour
Les clapets anti-retour conviennent généralement aux fluides propres, mais pas aux fluides contenant des particules solides et à viscosité élevée. Pour un diamètre ≤ 40 mm, il est conseillé d'utiliser un clapet à levée (installation autorisée uniquement sur canalisation horizontale) ; pour un diamètre DN = 50 à 400 mm, il est conseillé d'utiliser un clapet à battant (installation possible sur canalisations horizontales et verticales, par exemple sur une canalisation verticale, le sens d'écoulement du fluide doit être de bas en haut) ;
Lorsque DN≥450mm, un clapet anti-retour tampon doit être utilisé ; lorsque DN=100～400mm, un clapet anti-retour à plaquette peut également être utilisé ; le clapet anti-retour à battant peut être fabriqué à une pression de travail très élevée, PN peut atteindre 42MPa, il peut être appliqué à n'importe quel milieu de travail et n'importe quelle plage de température de travail en fonction des différents matériaux de la coque et des pièces d'étanchéité.
Le milieu est l'eau, la vapeur, le gaz, le milieu corrosif, l'huile, le médicament, etc. La plage de température de fonctionnement du milieu est comprise entre -196 et 800 ℃.
8 : Instructions de sélection de la vanne à membrane
La vanne à membrane convient aux fluides contenant de l'huile, de l'eau, des acides et des matières en suspension dont la température de service est inférieure à 200 °C et la pression inférieure à 1,0 MPa. Elle ne convient pas aux solvants organiques ni aux oxydants puissants.
Les vannes à membrane de déversoir doivent être sélectionnées pour les milieux granulaires abrasifs, et le tableau des caractéristiques de débit des vannes à membrane de déversoir doit être consulté lors de la sélection des vannes à membrane de déversoir ; les vannes à membrane à passage direct doivent être sélectionnées pour les fluides visqueux, les boues de ciment et les milieux sédimentaires ; les vannes à membrane ne doivent pas être utilisées pour les tuyaux à vide, sauf pour des exigences spécifiques des équipements routiers et à vide.

Questions et réponses sur la sélection des vannes

1. Quels sont les trois principaux facteurs à prendre en compte lors de la sélection d’une agence de mise en œuvre ?
La puissance de sortie de l'actionneur doit être supérieure à la charge de la vanne et doit être raisonnablement adaptée.
Lors de la vérification de la combinaison standard, il est nécessaire de vérifier si la différence de pression admissible spécifiée par la vanne répond aux exigences du procédé. Lorsque la différence de pression est importante, la force déséquilibrée sur le tiroir doit être calculée.
Il est nécessaire de déterminer si la vitesse de réponse de l'actionneur répond aux exigences du fonctionnement du processus, en particulier de l'actionneur électrique.

2. Par rapport aux actionneurs pneumatiques, quelles sont les caractéristiques des actionneurs électriques et quels sont les types de sortie ?
L'entraînement électrique est une source d'énergie simple et pratique, offrant une poussée, un couple et une rigidité élevés. Cependant, sa structure est complexe et sa fiabilité est médiocre. Il est plus coûteux que le pneumatique pour les petites et moyennes spécifications. Il est souvent utilisé en l'absence de source de gaz ou lorsque des exigences strictes en matière de protection contre les explosions et les flammes ne sont pas requises. L'actionneur électrique offre trois types de sortie : course angulaire, course linéaire et multitours.

3. Pourquoi la différence de pression de coupure de la vanne quart de tour est-elle importante ?
La différence de pression de coupure de la vanne quart de tour est plus importante car la force résultante générée par le fluide sur le noyau ou la plaque de la vanne produit un très faible couple sur l'arbre rotatif, ce qui lui permet de supporter une différence de pression plus importante. Les vannes papillon et les vannes à boisseau sphérique sont les vannes quart de tour les plus courantes.

4. Quelles vannes doivent être sélectionnées pour le sens d'écoulement ? Comment choisir ?
Les vannes de régulation à simple joint, telles que les vannes à simple siège, les vannes haute pression et les vannes à manchon à simple joint sans orifice d'équilibrage, doivent être soumises à un écoulement. L'ouverture et la fermeture présentent des avantages et des inconvénients. La vanne à ouverture et fermeture offre une stabilité relative, mais ses performances d'autonettoyage et d'étanchéité sont médiocres, et sa durée de vie est courte. La vanne à fermeture et fermeture offre une longue durée de vie, un autonettoyage et une bonne étanchéité, mais sa stabilité est réduite lorsque le diamètre de la tige est inférieur au diamètre du corps de la vanne.
Les vannes à simple siège, les vannes à faible débit et les vannes à manchon à simple joint sont généralement choisies pour un débit ouvert et un débit fermé en cas d'exigences de rinçage ou d'autonettoyage importantes. La vanne de régulation à ouverture rapide à deux positions permet de sélectionner le débit fermé.

5. Outre les vannes à siège simple et à double siège et les vannes à manchon, quelles autres vannes ont des fonctions de régulation ?
Les vannes à membrane, les vannes papillon, les vannes à boisseau sphérique en forme de O (principalement à coupure), les vannes à boisseau sphérique en forme de V (grand rapport de réglage et effet de cisaillement) et les vannes rotatives excentriques sont toutes des vannes avec des fonctions de réglage.

6. Pourquoi la sélection du modèle est-elle plus importante que le calcul ?
En comparant le calcul et la sélection, la sélection est bien plus importante et complexe. Le calcul étant une simple formule, il ne dépend pas de la précision de la formule, mais de la précision des paramètres du processus.
La sélection implique un contenu important, et une légère négligence peut conduire à une sélection inappropriée, ce qui entraîne non seulement un gaspillage de ressources humaines, matérielles et financières, mais aussi une utilisation insatisfaisante, entraînant de nombreux problèmes d'utilisation, tels que la fiabilité, la durée de vie, le fonctionnement, la qualité, etc.

7. Pourquoi la vanne à double étanchéité ne peut-elle pas être utilisée comme vanne d'arrêt ?
L'avantage du noyau de soupape à double siège est la structure d'équilibrage des forces, qui permet une grande différence de pression, mais son inconvénient majeur est que les deux surfaces d'étanchéité ne peuvent pas être en bon contact en même temps, ce qui entraîne de grandes fuites.
Si cette méthode est utilisée artificiellement et obligatoirement pour couper les fuites, l'effet est évidemment néfaste. Même si de nombreuses améliorations (comme une soupape à manchon à double étanchéité) ont été apportées, elle est déconseillée.

8. Pourquoi la vanne à double siège oscille-t-elle facilement lorsqu'elle travaille avec une petite ouverture ?
Pour une vanne monobloc, la stabilité de la vanne est bonne lorsque le fluide est de type ouvert ; elle est faible lorsqu'il est de type fermé. La vanne à double siège possède deux tiroirs : le tiroir inférieur est en position fermée et le tiroir supérieur est en position ouverte.
De cette façon, lorsque l'on travaille avec une petite ouverture, le noyau de la vanne fermé par le flux est susceptible de provoquer des vibrations de la vanne, c'est pourquoi la vanne à double siège ne peut pas être utilisée pour travailler avec une petite ouverture.

9. Quelles sont les caractéristiques de la vanne de régulation mono-siège à passage direct ? Où est-elle utilisée ?
Le débit de fuite est faible, car l'utilisation d'un seul corps de vanne facilite l'étanchéité. Le débit de refoulement standard est de 0,01 % KV, et une autre conception permet l'utilisation comme vanne d'arrêt.
La différence de pression admissible est faible et la poussée est importante en raison du déséquilibre des forces. La pression de service (△P) de la vanne DN100 n'est que de 120 kPa.
La capacité de circulation est faible. Le KV du DN100 n'est que de 120. Il est souvent utilisé lorsque les fuites sont faibles et la différence de pression faible.

10. Quelles sont les caractéristiques de la vanne de régulation à double siège à passage direct ? Où est-elle utilisée ?
La différence de pression admissible est importante, car elle peut compenser de nombreuses forces déséquilibrées. La vanne DN100 △P est de 280 KPa.
Grande capacité de circulation. Le KV du DN100 est de 160.
La fuite est importante car les deux tiroirs ne peuvent pas être étanches simultanément. Le débit de refoulement standard est de 0,1 % KV, soit dix fois celui d'une vanne à simple siège. La vanne de régulation à double siège à passage direct est principalement utilisée dans les situations où la différence de pression est élevée et où les fuites sont faibles.

11. Pourquoi les performances anti-blocage de la vanne de régulation à course droite sont-elles médiocres et la vanne à course angulaire a-t-elle de bonnes performances anti-blocage ?
Le tiroir de la vanne à course droite est à étranglement vertical, et le fluide entre et sort horizontalement. Le trajet d'écoulement dans la cavité de la vanne tourne et s'inverse inévitablement, ce qui complexifie le trajet d'écoulement de la vanne (en forme de « S » inversé). De ce fait, de nombreuses zones mortes favorisent la précipitation du fluide, ce qui peut entraîner un blocage.
Le sens d'étranglement de la vanne quart de tour est horizontal. Le fluide entre et sort horizontalement, ce qui facilite l'évacuation du fluide sale. De plus, le trajet d'écoulement est simple et l'espace de précipitation du fluide est réduit, ce qui confère à la vanne quart de tour une excellente performance antiblocage.

12. Dans quelles circonstances dois-je utiliser un positionneur de vanne ?

Lorsque les frottements sont importants et qu'un positionnement précis est requis, par exemple pour les vannes de régulation hautes et basses températures ou les vannes de régulation avec garniture en graphite flexible ;
Ce processus lent nécessite d'augmenter la réactivité de la vanne de régulation. Par exemple, le système de réglage de la température, du niveau de liquide, de l'analyse et d'autres paramètres.
Il est nécessaire d'augmenter la force de sortie et la force de coupe de l'actionneur. Par exemple, pour une vanne à simple siège (DN ≥ 25) ou une vanne à double siège (DN > 100), la chute de pression aux deux extrémités de la vanne doit être △P>1 MPa ou la pression d'entrée P1>10 MPa.
Lors du fonctionnement du système de régulation à plage divisée et de la vanne de régulation, il est parfois nécessaire de modifier les modes d'ouverture et de fermeture de l'air.
Il est nécessaire de modifier les caractéristiques de débit de la vanne de régulation.

13. Quelles sont les sept étapes pour déterminer la taille de la vanne de régulation ?
Déterminer le débit calculé-Qmax, Qmin
Déterminer la différence de pression calculée - sélectionner la valeur du rapport de résistance S en fonction des caractéristiques du système, puis déterminer la différence de pression calculée (lorsque la vanne est complètement ouverte) ;
Calculez le coefficient de débit - sélectionnez le tableau de formules de calcul approprié ou le logiciel pour trouver le max et le min de KV ;
Sélection de la valeur KV ——Selon la valeur KV maximale dans la série de produits sélectionnée, le KV le plus proche du premier rapport est utilisé pour obtenir le calibre de sélection principal ;
Calcul de vérification du degré d'ouverture - lorsque Qmax est requis, ≯90 % d'ouverture de la vanne ; lorsque Qmin est ≮10 % d'ouverture de la vanne ;
Calcul de vérification du ratio réglable réel — l'exigence générale doit être ≮ 10 ; Rréel > exigence R
Le calibre est déterminé - s'il n'est pas qualifié, resélectionnez la valeur KV et vérifiez à nouveau.

14. Pourquoi la vanne à manchon remplace-t-elle les vannes à siège simple et à double siège mais n'obtient-elle pas ce que vous voulez ?
La vanne à manchon, apparue dans les années 1960, a été largement utilisée en Chine et à l'étranger dans les années 1970. Dans les usines pétrochimiques introduites dans les années 1980, elle a pris une place plus importante. À cette époque, nombreux étaient ceux qui pensaient que les vannes à manchon pourraient remplacer les vannes simples et doubles. La vanne à siège est devenue le produit de deuxième génération.
Jusqu'à présent, ce n'était pas le cas. Les soupapes à simple siège, à double siège et à manchon sont toutes utilisées de la même manière. En effet, la soupape à manchon améliore non seulement la forme d'étranglement, la stabilité et la maintenance, mais son poids, ses propriétés antiblocage et ses indicateurs de fuite sont comparables à ceux des soupapes à simple et double siège. Comment peut-elle remplacer les soupapes à simple et double siège en tissu de laine ? Par conséquent, elles ne peuvent être utilisées qu'ensemble.

15. Pourquoi faut-il utiliser autant que possible un joint dur pour les vannes d'arrêt ?
Les fuites de la vanne d'arrêt sont aussi faibles que possible. Les fuites de la vanne à joint souple sont les plus faibles. Bien sûr, l'effet d'arrêt est bon, mais elle est peu résistante à l'usure et peu fiable. Compte tenu du double standard de faible fuite et de fiabilité de l'étanchéité, l'étanchéité souple n'est pas aussi performante que l'étanchéité rigide.
Par exemple, une vanne de régulation ultra-légère à fonction complète, scellée et empilée avec une protection en alliage résistant à l'usure, présente une grande fiabilité et un taux de fuite de 10-7, ce qui peut déjà répondre aux exigences d'une vanne d'arrêt.

16. Pourquoi la tige de la vanne de régulation à course droite est-elle plus fine ?
Son principe mécanique est simple : frottement de glissement élevé et faible frottement de roulement. La tige de la soupape à course droite se déplace de haut en bas, et la garniture est légèrement comprimée, ce qui la serre très étroitement, ce qui entraîne une différence de retour plus importante.
Pour cette raison, la tige de soupape est conçue pour être très petite et la garniture utilise une garniture en PTFE avec un faible coefficient de frottement pour réduire le jeu, mais le problème est que la tige de soupape est mince, ce qui est facile à plier et la durée de vie de la garniture est courte.
La meilleure solution pour résoudre ce problème est d'utiliser une tige de soupape à course réduite, c'est-à-dire une soupape quart de tour. Sa tige est deux à trois fois plus épaisse qu'une tige à course droite. Elle utilise également une garniture en graphite longue durée et une tige rigide. La durée de vie de la garniture est longue, mais le couple de frottement et le jeu sont faibles.

Souhaitez-vous faire connaître votre expérience professionnelle ? Si vous travaillez dans le domaine technique des équipements et avez des connaissances en maintenance de vannes, n'hésitez pas à nous contacter. Votre expérience pourrait être utile à davantage de personnes.