Selezione delle valvole chimiche

Punti chiave della selezione della valvola
1. Chiarire lo scopo della valvola nell'apparecchiatura o nel dispositivo
Determinare le condizioni di lavoro della valvola: la natura del mezzo applicabile, la pressione di lavoro, la temperatura di lavoro e il metodo di controllo del funzionamento, ecc.
2. Scegliere correttamente il tipo di valvola
La scelta corretta del tipo di valvola si basa sulla piena conoscenza da parte del progettista dell'intero processo produttivo e delle condizioni operative, come prerequisito. Nella scelta del tipo di valvola, il progettista deve innanzitutto comprendere le caratteristiche strutturali e le prestazioni di ciascuna valvola.
3. Determinare il collegamento finale della valvola
Tra i raccordi filettati, i raccordi flangiati e i raccordi saldati, i primi due sono i più comunemente utilizzati. Le valvole filettate sono principalmente valvole con un diametro nominale inferiore a 50 mm. Se il diametro è troppo grande, sarà molto difficile installare e sigillare il raccordo.
Le valvole con collegamento a flangia sono più facili da installare e smontare, ma sono più pesanti e costose delle valvole con collegamento a vite, quindi sono adatte per collegamenti di tubi di vari diametri e pressioni.
La connessione tramite saldatura è adatta a condizioni di carico elevato ed è più affidabile della connessione tramite flangia. Tuttavia, è difficile smontare e reinstallare la valvola collegata tramite saldatura, quindi il suo utilizzo è limitato alle situazioni in cui è normalmente possibile un funzionamento affidabile per lungo tempo, o in condizioni di utilizzo gravose e temperature elevate.
4. Selezione del materiale della valvola
Nella scelta del materiale del guscio della valvola, delle parti interne e della superficie di tenuta, oltre a considerare le proprietà fisiche (temperatura, pressione) e chimiche (corrosività) del fluido di lavoro, è necessario considerare anche la purezza del fluido (con o senza particelle solide). È inoltre necessario fare riferimento alle normative vigenti nel Paese e all'ente utilizzatore.
La scelta corretta e razionale del materiale della valvola può garantire la durata di vita più economica e le migliori prestazioni della valvola. La sequenza di selezione del materiale del corpo valvola è: ghisa-acciaio al carbonio-acciaio inossidabile, mentre la sequenza di selezione del materiale dell'anello di tenuta è: gomma-rame-acciaio legato-F4.
5. Altro
Inoltre, è necessario determinare anche la portata e il livello di pressione del fluido che scorre attraverso la valvola e selezionare la valvola appropriata utilizzando le informazioni esistenti (ad esempio cataloghi di prodotti per valvole, campioni di prodotti per valvole, ecc.).

Istruzioni per la selezione delle valvole comunemente utilizzate

1: Istruzioni per la selezione della valvola a saracinesca
In generale, le valvole a saracinesca dovrebbero essere la prima scelta. Oltre ad essere adatte a vapore, olio e altri fluidi, le valvole a saracinesca sono adatte anche a fluidi contenenti solidi granulari e ad alta viscosità, e sono adatte per valvole in sistemi di sfiato e a basso vuoto. Per fluidi con particelle solide, il corpo valvola della valvola a saracinesca dovrebbe avere uno o due fori di spurgo. Per fluidi a bassa temperatura, dovrebbero essere utilizzate valvole a saracinesca specifiche per basse temperature.

2: Istruzioni per la selezione della valvola a globo
La valvola di arresto è adatta per condotte che non richiedono una resistenza al fluido rigorosa, ovvero condotte o dispositivi con fluido ad alta temperatura e alta pressione che non considerano la perdita di pressione e sono adatte per condotte di media portata come vapore con DN<200mm;
Le valvole di piccole dimensioni possono essere valvole a globo, come valvole a spillo, valvole per strumenti, valvole di campionamento, valvole per manometri, ecc.;
La valvola di arresto ha una regolazione del flusso o della pressione, ma la precisione della regolazione non è elevata e il diametro del tubo è relativamente piccolo, è meglio utilizzare una valvola di arresto o una valvola a farfalla;
Per fluidi altamente tossici, è opportuno utilizzare una valvola a globo con tenuta a soffietto; tuttavia, la valvola a globo non deve essere utilizzata per fluidi ad alta viscosità e fluidi contenenti particelle che possono precipitare facilmente, né deve essere utilizzata come valvola di sfiato o valvola per sistemi a basso vuoto.
3: Istruzioni per la selezione della valvola a sfera
La valvola a sfera è adatta per fluidi a bassa temperatura, alta pressione e alta viscosità. La maggior parte delle valvole a sfera può essere utilizzata in fluidi con particelle solide in sospensione e può essere utilizzata anche con fluidi in polvere e granulari, a seconda dei requisiti del materiale di tenuta;
La valvola a sfera a canale intero non è adatta per la regolazione del flusso, ma è adatta per le occasioni che richiedono un'apertura e una chiusura rapide, il che è comodo per l'arresto di emergenza in caso di incidenti; di solito in condizioni di rigorosa tenuta, usura, passaggio di restringimento, azione di apertura e chiusura rapida, interruzione ad alta pressione (grande differenza di pressione), nelle tubazioni con bassa rumorosità, vaporizzazione, piccola coppia di esercizio e piccola resistenza del fluido, si consigliano le valvole a sfera.
La valvola a sfera è adatta per fluidi leggeri, a bassa pressione e corrosivi; è anche la valvola ideale per fluidi a bassa temperatura e criogenici. Per il sistema di tubazioni e i dispositivi che utilizzano fluidi a bassa temperatura, è consigliabile scegliere una valvola a sfera per basse temperature con coperchio;
Nella scelta di una valvola a sfera flottante, il materiale della sua sede deve supportare il carico della sfera e del fluido di lavoro. Le valvole a sfera di grosso calibro richiedono una forza maggiore durante il funzionamento, DN≥
La valvola a sfera da 200 mm dovrebbe utilizzare la forma di trasmissione a vite senza fine; la valvola a sfera fissa è adatta per diametri maggiori e pressioni più elevate; inoltre, la valvola a sfera utilizzata per il processo di materiali altamente tossici e tubazioni di mezzi infiammabili dovrebbe avere una struttura ignifuga e antistatica.
4: istruzioni per la selezione della valvola a farfalla
La valvola a farfalla è adatta per applicazioni in cui la temperatura del fluido è bassa e la pressione è alta, ed è adatta per componenti che necessitano di regolare portata e pressione. Non è adatta per fluidi ad alta viscosità e contenenti particelle solide, né per valvole di isolamento.
5: Istruzioni per la selezione della valvola di rubinetto
La valvola a maschio è adatta per applicazioni che richiedono un'apertura e una chiusura rapide. In genere, non è adatta per vapore e fluidi ad alta temperatura, per fluidi a bassa temperatura e ad alta viscosità, e anche per fluidi con particelle in sospensione.
6: Istruzioni per la selezione della valvola a farfalla
La valvola a farfalla è adatta per diametri di grandi dimensioni (ad esempio DN﹥600 mm) e strutture di lunghezza ridotta, nonché per applicazioni in cui sono richieste regolazioni della portata e rapidità di apertura e chiusura. Viene generalmente utilizzata per temperature ≤
80℃, pressione ≤ 1,0 MPa acqua, olio, aria compressa e altri fluidi; a causa della perdita di pressione relativamente elevata delle valvole a farfalla rispetto alle valvole a saracinesca e alle valvole a sfera, le valvole a farfalla sono adatte a sistemi di tubazioni con requisiti di perdita di pressione meno rigorosi.
7: Istruzioni per la selezione della valvola di ritegno
Le valvole di ritegno sono generalmente adatte per fluidi puliti, non per fluidi contenenti particelle solide e ad alta viscosità. Quando ≤40 mm, è necessario utilizzare una valvola di ritegno a sollevamento (installabile solo su tubazioni orizzontali); quando DN=50～400 mm, è necessario utilizzare una valvola di ritegno a battente (installabile sia su tubazioni orizzontali che verticali, ad esempio su tubazioni verticali, la direzione del flusso del fluido deve essere dal basso verso l'alto);
Quando DN≥450mm, è necessario utilizzare una valvola di ritegno a tampone; quando DN=100～400mm, è possibile utilizzare anche una valvola di ritegno wafer; la valvola di ritegno a battente può essere realizzata per una pressione di esercizio molto elevata, PN può raggiungere 42MPa, può essere applicata a qualsiasi mezzo di lavoro e a qualsiasi intervallo di temperatura di esercizio in base ai diversi materiali del guscio e delle parti di tenuta.
Il mezzo può essere acqua, vapore, gas, mezzo corrosivo, olio, medicinali, ecc. La temperatura di esercizio del mezzo è compresa tra -196 e 800 °C.
8: Istruzioni per la selezione della valvola a membrana
La valvola a membrana è adatta per olio, acqua, fluidi acidi e fluidi contenenti solidi sospesi la cui temperatura di esercizio è inferiore a 200 °C e la cui pressione è inferiore a 1,0 MPa. Non è adatta per solventi organici e fluidi fortemente ossidanti;
Le valvole a membrana a stramazzo devono essere selezionate per i mezzi granulari abrasivi e, quando si selezionano le valvole a membrana a stramazzo, è necessario fare riferimento alla tabella delle caratteristiche di flusso delle valvole a membrana a stramazzo; le valvole a membrana a passaggio diretto devono essere selezionate per fluidi viscosi, fanghi di cemento e mezzi sedimentari; le valvole a membrana non devono essere utilizzate per tubi a vuoto, salvo per requisiti specifici Attrezzature stradali e per il vuoto.

Domande e risposte sulla selezione delle valvole

1. Quali sono i tre fattori principali da considerare nella scelta di un'agenzia esecutiva?
La potenza in uscita dell'attuatore deve essere maggiore del carico della valvola e deve essere ragionevolmente adattata.
Quando si verifica la combinazione standard, è necessario valutare se la differenza di pressione ammissibile specificata dalla valvola soddisfa i requisiti di processo. Quando la differenza di pressione è elevata, è necessario calcolare la forza sbilanciata sulla bobina.
È necessario valutare se la velocità di risposta dell'attuatore soddisfa i requisiti del funzionamento del processo, in particolare dell'attuatore elettrico.

2. Quali sono le caratteristiche degli attuatori elettrici rispetto agli attuatori pneumatici e quali tipi di output esistono?
La fonte di azionamento elettrica è l'energia elettrica, semplice e pratica, con elevata spinta, coppia e rigidità. Tuttavia, la struttura è complessa e l'affidabilità è scarsa. È più costosa della pneumatica nelle applicazioni di piccole e medie dimensioni. Viene spesso utilizzata in situazioni in cui non è disponibile una fonte di gas o dove non sono richieste rigorose norme antideflagranti e antideflagranti. L'attuatore elettrico ha tre modalità di uscita: corsa angolare, corsa lineare e multigiro.

3. Perché la differenza di pressione di interruzione della valvola a un quarto di giro è elevata?
La differenza di pressione di taglio della valvola a quarto di giro è maggiore perché la forza risultante generata dal fluido sul nucleo o sulla piastra della valvola produce una coppia molto piccola sull'albero rotante, quindi può sopportare una differenza di pressione maggiore. Le valvole a farfalla e le valvole a sfera sono le valvole a quarto di giro più comuni.

4. Quali valvole devono essere selezionate per la direzione del flusso? Come scegliere?
Le valvole di controllo a tenuta singola, come le valvole a sede singola, le valvole ad alta pressione e le valvole a manicotto a tenuta singola senza fori di bilanciamento, devono essere dotate di flusso. Esistono pro e contro nel flusso aperto e nel flusso chiuso. La valvola di tipo a flusso aperto funziona in modo relativamente stabile, ma le prestazioni autopulenti e di tenuta sono scarse e la durata è breve; la valvola di tipo a flusso chiuso ha una lunga durata, prestazioni autopulenti e buone prestazioni di tenuta, ma la stabilità è scarsa quando il diametro dello stelo è inferiore al diametro del nucleo della valvola.
Le valvole a sede singola, le valvole a portata ridotta e le valvole a manicotto a tenuta singola vengono solitamente selezionate per il flusso aperto e il flusso chiuso in caso di esigenze di lavaggio o autopulizia gravose. La valvola di controllo caratteristica ad apertura rapida a due posizioni seleziona il tipo a flusso chiuso.

5. Oltre alle valvole a sede singola e doppia e alle valvole a manicotto, quali altre valvole hanno funzioni di regolazione?
Le valvole a membrana, le valvole a farfalla, le valvole a sfera a O (principalmente di intercettazione), le valvole a sfera a V (ampio rapporto di regolazione ed effetto di taglio) e le valvole rotanti eccentriche sono tutte valvole con funzioni di regolazione.

6. Perché la selezione del modello è più importante del calcolo?
Confrontando calcolo e selezione, la selezione è molto più importante e complessa. Poiché il calcolo è semplicemente un calcolo basato su una formula, non è tanto l'accuratezza della formula stessa a determinare il risultato, quanto piuttosto l'accuratezza dei parametri di processo specificati.
La selezione implica molti contenuti e un po' di disattenzione porterà a una scelta inappropriata, che non solo causerà spreco di manodopera, materiali e risorse finanziarie, ma anche un effetto d'uso insoddisfacente, che causerà diversi problemi di utilizzo, come affidabilità, durata e funzionamento. Qualità ecc.

7. Perché la valvola a doppia tenuta non può essere utilizzata come valvola di intercettazione?
Il vantaggio del nucleo valvola a doppia sede è la struttura di bilanciamento delle forze, che consente una grande differenza di pressione, ma il suo principale svantaggio è che le due superfici di tenuta non possono essere in buon contatto contemporaneamente, con conseguenti grandi perdite.
Se utilizzato artificialmente e forzatamente per occasioni di taglio, l'effetto non è ovviamente buono. Anche se sono stati apportati molti miglioramenti (come la valvola a manicotto a doppia tenuta), non è consigliabile.

8. Perché la valvola a doppia sede oscilla facilmente quando si lavora con un'apertura piccola?
Per le valvole monostadio, quando il fluido è di tipo a flusso aperto, la stabilità della valvola è buona; quando il fluido è di tipo a flusso chiuso, la stabilità della valvola è scarsa. La valvola a doppia sede ha due spole, la spola inferiore è in posizione di flusso chiuso e la spola superiore è in posizione di flusso aperto.
In questo modo, quando si lavora con un'apertura piccola, è probabile che il nucleo della valvola a flusso chiuso causi vibrazioni della valvola, motivo per cui la valvola a doppia sede non può essere utilizzata per lavorare con un'apertura piccola.

9. Quali sono le caratteristiche della valvola di controllo a sede singola passante? Dove viene utilizzata?
La perdita di portata è ridotta, poiché è presente un solo nucleo valvola, il che semplifica la tenuta. La portata di scarico standard è dello 0,01% KV e un ulteriore design può essere utilizzato come valvola di intercettazione.
La differenza di pressione ammissibile è piccola e la spinta è elevata a causa dello squilibrio di forza. La valvola △P di DN100 è di soli 120 KPa.
La capacità di circolazione è ridotta. Il KV del DN100 è di soli 120. Viene spesso utilizzato in casi in cui la perdita è piccola e la differenza di pressione non è elevata.

10. Quali sono le caratteristiche della valvola di controllo a doppia sede passante? Dove viene utilizzata?
La differenza di pressione ammissibile è elevata, perché può compensare numerose forze sbilanciate. La valvola DN100 △P è 280 KPa.
Elevata capacità di circolazione. Il KV del DN100 è 160.
La perdita è elevata perché i due cursori non possono essere sigillati contemporaneamente. La portata di scarico standard è dello 0,1% KV, ovvero 10 volte quella di una valvola a sede singola. La valvola di controllo a doppia sede passante viene utilizzata principalmente in situazioni con elevata differenza di pressione e requisiti di bassa perdita.

11. Perché le prestazioni antibloccaggio della valvola di regolazione a corsa rettilinea sono scarse, mentre quelle della valvola a corsa angolare sono buone?
La valvola a strozzamento diretto è una valvola a strozzamento verticale, e il fluido entra ed esce orizzontalmente. Il percorso del flusso nella cavità della valvola inevitabilmente si sposterà e invertirà, il che rende il percorso del flusso della valvola piuttosto complicato (la sua forma ricorda una "S" rovesciata). In questo modo, si creano numerose zone morte, che lasciano spazio alla precipitazione del fluido e, se le cose continuano in questo modo, si verificherà un'ostruzione.
La valvola a quarto di giro ha una direzione di strozzamento orizzontale. Il fluido entra ed esce orizzontalmente, facilitando l'eliminazione del fluido sporco. Allo stesso tempo, il percorso del flusso è semplice e lo spazio per la precipitazione del fluido è ridotto, garantendo così buone prestazioni anti-bloccaggio della valvola a quarto di giro.

12. In quali circostanze è necessario utilizzare un posizionatore di valvola?

Dove l'attrito è elevato ed è richiesto un posizionamento preciso. Ad esempio, valvole di controllo per alte e basse temperature o valvole di controllo con guarnizione in grafite flessibile;
Il processo lento richiede un aumento della velocità di risposta della valvola di regolazione, ad esempio del sistema di regolazione della temperatura, del livello del liquido, dell'analisi e di altri parametri.
È necessario aumentare la forza di uscita e la forza di taglio dell'attuatore. Ad esempio, valvola a sede singola con DN≥25, valvola a doppia sede con DN>100. Quando la caduta di pressione su entrambe le estremità della valvola è △P>1MPa o la pressione di ingresso P1>10MPa.
Durante il funzionamento del sistema di regolazione split-range e della valvola di regolazione, a volte è necessario modificare le modalità di apertura e chiusura dell'aria.
È necessario modificare le caratteristiche di flusso della valvola di regolazione.

13. Quali sono i sette passaggi per determinare la dimensione della valvola di regolazione?
Determinare il flusso calcolato - Qmax, Qmin
Determinare la differenza di pressione calcolata: selezionare il valore del rapporto di resistenza S in base alle caratteristiche del sistema, quindi determinare la differenza di pressione calcolata (quando la valvola è completamente aperta);
Calcola il coefficiente di flusso: seleziona la tabella o il software di calcolo appropriato per trovare il massimo e il minimo di KV;
Selezione del valore KV: in base al valore massimo KV nella serie di prodotti selezionata, per ottenere il calibro di selezione primaria viene utilizzato il KV più vicino alla prima marcia;
Calcolo del controllo del grado di apertura: quando è richiesto Qmax, ≯90% di apertura della valvola; quando Qmin è ≮10% di apertura della valvola;
Calcolo effettivo del controllo del rapporto regolabile: il requisito generale dovrebbe essere ≮10; requisito Reale>R
Il calibro è determinato: se non è qualificato, riselezionare il valore KV e verificarlo nuovamente.

14. Perché la valvola a manicotto sostituisce le valvole a sede singola e a doppia sede, ma non ottiene ciò che desideri?
La valvola a manicotto, introdotta negli anni '60, fu ampiamente utilizzata in patria e all'estero negli anni '70. Negli impianti petrolchimici introdotti negli anni '80, le valvole a manicotto rappresentavano una quota maggiore. All'epoca, molti credevano che le valvole a manicotto potessero sostituire le valvole singole e doppie. La valvola a sede divenne il prodotto di seconda generazione.
Finora, non è stato così. Le valvole a sede singola, a doppia sede e a manicotto sono state utilizzate tutte allo stesso modo. Questo perché la valvola a manicotto migliora solo la forma di strozzamento, la stabilità e la manutenzione rispetto alla valvola a sede singola, ma il suo peso, gli indicatori antibloccaggio e di perdita sono coerenti con quelli delle valvole a sede singola e doppia. Come può sostituire le valvole a sede singola e doppia in tessuto di lana? Pertanto, possono essere utilizzate solo insieme.

15. Perché per le valvole di intercettazione si dovrebbe utilizzare il più possibile una guarnizione rigida?
La perdita della valvola di intercettazione è la più bassa possibile. La perdita della valvola a tenuta morbida è la più bassa. Naturalmente, l'effetto di intercettazione è buono, ma non è resistente all'usura e ha scarsa affidabilità. A giudicare dai doppi standard di piccole perdite e tenuta affidabile, la tenuta morbida non è buona quanto la tenuta rigida.
Ad esempio, una valvola di regolazione ultraleggera a piena funzionalità, sigillata e dotata di una protezione in lega resistente all'usura, ha un'elevata affidabilità e un tasso di perdita di 10-7, che può già soddisfare i requisiti di una valvola di intercettazione.

16. Perché lo stelo della valvola di controllo a corsa dritta è più sottile?
Si basa su un semplice principio meccanico: elevato attrito radente e basso attrito volvente. Lo stelo della valvola a corsa rettilinea si muove su e giù e la guarnizione viene leggermente compressa, compattando lo stelo della valvola in modo molto compatto, con conseguente maggiore differenza di ritorno.
Per questo motivo, lo stelo della valvola è progettato per essere molto piccolo e la guarnizione utilizza una guarnizione in PTFE con un basso coefficiente di attrito per ridurre il gioco, ma il problema è che lo stelo della valvola è sottile, quindi si piega facilmente e la durata della guarnizione è breve.
Il modo migliore per risolvere questo problema è utilizzare uno stelo valvola a corsa lunga, ovvero una valvola a un quarto di giro. Il suo stelo è da 2 a 3 volte più spesso di uno stelo valvola a corsa dritta. Utilizza inoltre una guarnizione in grafite a lunga durata e una rigidità dello stelo elevata. Bene, la durata della guarnizione è lunga, ma la coppia di attrito e il gioco sono ridotti.

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