在管道系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥是控制元件,其投資約占管道工程費(fèi)用的30%~50%。閥門(mén)的主要功能為啟閉、節(jié)流、調(diào)節(jié)流量、隔離設(shè)備和管道系統(tǒng)、防止介質(zhì)倒流、調(diào)節(jié)和排泄壓力等。閥門(mén)也是管路中最復(fù)雜的元件,它一般由多個(gè)零部件裝配而成,技術(shù)含量高。
隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展,石油化工生產(chǎn)裝置中的介質(zhì)大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn),運(yùn)行工況較復(fù)雜苛刻,操作溫度和壓力較高,開(kāi)工周期長(zhǎng),閥門(mén)一旦出現(xiàn)故障,輕者導(dǎo)致介質(zhì)泄漏,既污染環(huán)境又造成經(jīng)濟(jì)損失,重者導(dǎo)致裝置停工停產(chǎn),甚至造成惡性事故。因而,在管道設(shè)計(jì)中,科學(xué)合理地選擇閥門(mén)既能降低裝置的建設(shè)費(fèi)用,又保證生產(chǎn)安全運(yùn)行??梢哉f(shuō)閥門(mén)在石油、化工等工業(yè)行業(yè)過(guò)程控制中起到了決定地作用,那么這么重要的閥門(mén)如何把好選型這一關(guān)呢?接下來(lái),就由流體小編為大家介紹在化工設(shè)計(jì)中種常用閥門(mén)的選型方法。
確定閥門(mén)的工作條件:適用介質(zhì)的性質(zhì)、工作壓力、工作溫度和操縱控制方式等;
閥門(mén)型式的正確選擇是以設(shè)計(jì)者對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝流程、操作工況的充分掌握為先決條件的,在選擇閥門(mén)類型時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先掌握每種閥門(mén)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能;
在螺紋連接、法蘭連接、焊接端部連接中,前兩種最常用。螺紋連接的閥門(mén)主要是公稱通徑在50mm以下的閥門(mén),如果通徑尺寸過(guò)大,連接部的安裝和密封十分困難。法蘭連接的閥門(mén),其安裝和拆卸都比較方便,但是較螺紋連接的閥門(mén)笨重,價(jià)格較高,故它適用于各種通徑和壓力的管道連接。焊接連接適用于較荷刻的條件下,比法蘭連接更為可靠。但是焊接連接的閥門(mén)拆卸和重新安裝都比較困難,所以它的使用僅限于通常能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行,或使用條件荷刻、溫度較高的場(chǎng)合;
選擇閥門(mén)的殼體、內(nèi)件和密封面的材質(zhì),除了考慮工作介質(zhì)的物理性能(溫度、壓力)和化學(xué)性能(腐蝕性)外,還應(yīng)掌握介質(zhì)的清潔程度(有無(wú)固體顆粒),除此之外,還要參照國(guó)家和使用部門(mén)的有關(guān)規(guī)定。正確合理的選擇閥門(mén)的材質(zhì)可以獲得閥門(mén)最經(jīng)濟(jì)的使用壽命和最佳的使用性能。閥體材料選用順序?yàn)椋鸿T鐵-碳鋼-不銹鋼,密封圈材料選用順序?yàn)椋合鹉z-銅-合金鋼-F4;
1.5 其它
除此之外,還應(yīng)確定流經(jīng)閥門(mén)流體的流量及壓力等級(jí)等,利用現(xiàn)有的資料(如閥門(mén)產(chǎn)品目錄、閥門(mén)產(chǎn)品樣本等)選擇適當(dāng)?shù)?a style="color: rgb(51, 51, 51); text-decoration-line: none;" target="_blank">閥門(mén)。
閥門(mén)種類多、品種復(fù)雜,主要有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、電動(dòng)閥、隔膜閥、止回閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥和緊急切斷閥等,其中常用的有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥。
2.1 閘閥
閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動(dòng),沿閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)的閥門(mén),可接通或截?cái)嗔黧w的通道。閘閥較截止閥密封性能好,流體阻力小,啟閉省力,具有一定的調(diào)節(jié)性能,是最常用的截?cái)?a style="color: rgb(51, 51, 51); text-decoration-line: none;" target="_blank">閥門(mén)之一。缺點(diǎn)是尺寸大、結(jié)構(gòu)較截止閥復(fù)雜,密封面易磨損,不易維修,一般不宜作節(jié)流用。按閘閥閥桿上螺紋位置分為明桿式和暗桿式兩類。按閘板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為楔式和平行式兩類。
2.2 截止閥
截止閥是向下閉合式閥門(mén),啟閉件(閥瓣)由閥桿帶動(dòng)沿閥座(密封面)軸線作升降運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)。與閘閥相比,其調(diào)節(jié)性能好,密封性能差,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造維修方便,流體阻力較大,價(jià)格便宜,是一種常用的截?cái)嚅y,一般用于中、小口徑的管道。
2.3 球閥
球閥的啟閉件是帶圓形通孔的球體,球體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)啟閉的閥門(mén)。球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,開(kāi)關(guān)迅速,操作方便,體積小,重量輕,零部件少,流體阻力小,密封性好,維修方便。
2.4 節(jié)流閥
節(jié)流閥除閥瓣以外與截止閥結(jié)構(gòu)基本相同,其閥瓣是節(jié)流部件,不同形狀具有不同的特性,閥座的通徑不宜過(guò)大,因其開(kāi)啟高度較小介質(zhì)流速增大,從而加速對(duì)閥瓣的沖蝕。節(jié)流閥外形尺寸小、重量輕、調(diào)節(jié)性能好,但調(diào)節(jié)精度不高。
2.5 旋塞閥
旋塞閥是以帶通孔的塞體作為啟閉件,塞體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)啟閉的閥門(mén)。旋塞閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)迅速、操作方便、流體阻力小,部件少、重量輕。旋塞閥有直通式、三通式和四通式。直通式旋塞閥用于截?cái)嘟橘|(zhì),三通式和四通式旋塞閥用于改變介質(zhì)方向或進(jìn)行介質(zhì)分流。
2.6 蝶閥
蝶閥是蝶板在閥體內(nèi)繞固定軸旋轉(zhuǎn)90°即可完成啟閉作用。蝶閥體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只由少數(shù)幾個(gè)零件組成。
而且只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉,操作簡(jiǎn)單。蝶閥處于完全開(kāi)啟位置時(shí),蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時(shí)唯一的阻力,因此通過(guò)該閥門(mén)所產(chǎn)生的壓力降很小,故具有較好的流量控制特性。蝶閥分彈性軟密封和金屬硬密封兩種密封型式。彈性密封閥門(mén),密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊,密封性能好,既可用于節(jié)流,又可用于中等真空管道和腐蝕性介質(zhì)。采用金屬密封的閥門(mén)一般較彈性密封的閥門(mén)壽命長(zhǎng),但很難做到完全密封,通常用于流量和壓降變化大、要求節(jié)流性能好的場(chǎng)合。金屬密封能適應(yīng)于較高的工作溫度,彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。
2.7 止回閥
止回閥是能自動(dòng)阻止流體倒流的閥門(mén),止回閥的閥瓣在流體壓力作用下開(kāi)啟,流體從進(jìn)口側(cè)流向出口側(cè)。當(dāng)進(jìn)口側(cè)壓力低于出口側(cè)時(shí),閥瓣在流體壓差、本身重力等因素作用下,自動(dòng)關(guān)閉,以防止流體倒流。按結(jié)構(gòu)形式分升降式止回閥和旋啟式止回閥。升降式較旋啟式密封性好,流體阻力大。對(duì)于泵吸入管的吸入口處,宜選用底閥,其作用是:開(kāi)泵前灌注水使泵的入口管充滿水;停泵后保持入口管和泵體充滿水,以備再次啟動(dòng)。底閥一般只安裝在泵進(jìn)口的垂直管道上,并且介質(zhì)自下而上流動(dòng)。
2.8 隔膜閥
隔膜閥的啟閉件是一塊橡膠隔膜,夾于閥體與閥蓋之間。
隔膜中間突出部分固定在閥桿上,閥體內(nèi)襯有橡膠,由于介質(zhì)不進(jìn)入閥蓋內(nèi)腔,因此閥桿無(wú)需填料箱。隔膜閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性能好,便于維修,流體阻力小。隔膜閥分為堰式、直通式、直角式和直流式。
通過(guò)以上分析可知,一般情況下,應(yīng)首選閘閥。要注意的是,在石油、化工及其它行業(yè)的管道系統(tǒng),閥門(mén)應(yīng)用、操作頻率和服務(wù)千變?nèi)f化,要控制或杜絕低微的泄漏,最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備是閥門(mén)。合理的選擇閥門(mén)能夠降低裝置的建設(shè)費(fèi)用、保證生產(chǎn)安全運(yùn)行。
最后小編提醒您,實(shí)際操作需嚴(yán)格按照注意事項(xiàng)再確認(rèn)一次,以保萬(wàn)全。