Характеристики потока шарового клапана
Открывающаяся и закрывающаяся части запорного клапана (шарового клапана) представляют собой диски пробкообразной формы, их уплотнительная поверхность плоская или коническая, а диски движутся линейно вдоль центральной линии жидкости. Для перемещения штока клапана существуют типы подъемных стержней (шток клапана поднимается и опускается, а маховик не поднимается и не опускается) и типы подъемных и вращающихся рычагов (маховик и шток клапана вращаются и поднимаются вместе, и гайка предусмотрена на корпусе клапана). Шаровой клапан подходит только для полного открытия и полного закрытия. Не допускается регулировка и дросселирование.
Все седельные клапаны имеют собственную характеристику потока, которая определяет взаимосвязь между «открытием клапана» и расходом в условиях постоянного давления. Обратите внимание, что «открытие клапана» в данном контексте относится к относительному положению плунжера клапана относительно его закрытого положения относительно седла клапана. Это не относится к области прохода отверстия. Область прохода отверстия иногда называют «горловиной клапана» и представляет собой самое узкое место между плунжером и седлом клапана, через которое в любой момент времени проходит жидкость. Однако для любого клапана характерно то, что соотношение между расходом и площадью прохода отверстия всегда прямо пропорционально.
Клапаны любого размера или характеристик потока, которые подвергаются одинаковому объемному расходу и перепаду давления, будут иметь одинаковую площадь проходного отверстия. Однако разные характеристики клапана приводят к разным «открытиям клапана» для одной и той же площади прохода. Сравнивая линейные и равнопроцентные клапаны, линейный клапан может иметь открытие клапана 25% для определенного перепада давления и расхода, тогда как равнопроцентный клапан может иметь открытие клапана 65% для точно таких же условий. Площади прохода отверстия будут одинаковыми.
1. Игольчатый клапан.
Он используется для точного контроля потока. Диск клапана обычно встроен в стержень клапана и имеет головку для свинчивания иглы, которая с высокой точностью взаимодействует с седлом клапана. Кроме того, шаг резьбы штока игольчатого клапана меньше, чем у обычного клапана. В нормальных условиях размер седла игольчатого клапана меньше размера трубы. Поэтому его обычно ограничивают трубопроводами с малыми номинальными диаметрами и чаще используют для отбора проб клапанов.
Особенности игольчатого клапана
- Компактная, но чрезвычайно прочная конструкция для работы при высоких температурах и давлении.
- Доступные типы: «Стоп», «Стоп-проверка», «Игла» и «Управление потоком».
- Доступен с привинченной или приваренной крышкой.
- Уплотнительные кольца предварительно сжимаются до давления 4000 фунтов на квадратный дюйм, чтобы обеспечить герметичное уплотнение.
- Ремонтопригодный привод штока из двух частей.
- Доступен с двойным уплотнением, герметичным соединением и возможностью динамической нагрузки.
Чем отличаются игольчатый клапан и шаровой клапан?
ОСНОВА РАЗНИЦЫ | ИГОЛЬЧАТЫЙ ВЕНТИЛЬ | ШАРОВОЙ ВЕНТИЛЬ |
ЦЕЛЬ | Игольчатый клапан используется там, где для регулирования потока требуется постоянное дросселирование. | Шаровой дроссельный клапан используется там, где необходим поток для регулирования расхода или дросселирования. |
ФОРМА ЗАГЛУШКИ | Игольчатый клапан имеет заглушку игольчатой формы. | Шаровой клапан имеет заглушку в форме диска. |
РАЗМЕР | Размер игольчатого клапана меньше шарового клапана. | Размер шарового клапана более важен, чем игольчатого клапана. |
ПРИЛОЖЕНИЕ | Это полезно в точном оборудовании, поскольку обеспечивает выдающийся уровень управления потоком. | Шаровой клапан с оптовым приводом полезен в операциях, требующих частого открытия и закрытия. |
ОТРАСЛИ | Он используется в линиях стравливания газа, аналоговых полевых приборах, измерительных устройствах, автоматизированных системах управления горением и регуляторах нагнетательных насосов. | Он используется в системах водяного охлаждения, мазута, дренажа, подачи химических веществ, питательной воды, байпаса регулирующего клапана, нефти и газа, нефтеперерабатывающих заводов, систем удаления воздушного конденсатора и вентиляции котлов. |
2. Шаровой клапан постоянного тока
Шток и канал шарового клапана типа DC образуют определенный угол, а уплотнительная поверхность седла клапана, а также впускной и выпускной канал также имеют определенный угол. Корпус клапана может быть выполнен цельным или раздельным. В шаровом клапане с отдельным корпусом используются два корпуса клапана, между которыми седло клапана расположено посередине для упрощения обслуживания. Этот тип запорного клапана позволяет жидкости практически не менять направление потока, а сопротивление потоку в шаровом клапане сведено к минимуму. Уплотняющая поверхность седла клапана и диска клапана может быть сварена из твердого сплава, чтобы сделать весь клапан более устойчивым к эрозии и коррозии, что очень подходит для контроля трубопроводов в процессе производства глинозема, а также подходит для трубопроводов с коксом. и твердые частицы.
3. Угловой проходной клапан
Самым большим преимуществом углового клапана является то, что клапан можно установить в углу трубопроводной системы, что упрощает эксплуатацию и не требует использования колена под углом 90 °. Таким образом, этот тип клапана наиболее подходит для использования в системах производства синтетического аммиака и системах охлаждения на заводах по производству удобрений. Например, J44H-160, J44H-320, L44H-160 и L44H-320 полностью разработаны для систем производства синтетического аммиака.
Классификация углового клапана
Эти клапаны можно классифицировать в зависимости от различных параметров:
- Конструкция диска клапана: обычный или шаровой диск, композиционный диск и диск пробкового типа.
- Конфигурации клапана со штоком диска: вращающийся шток со встроенным или невстроенным диском и невращающийся шток со встроенным или невстроенным диском.
- Винт штока клапана: внутренний и внешний винт штока.
- Конструкция крышки клапана: крышка с болтовым соединением, сварная крышка, фланцевая крышка, крышка с соединительным кольцом и крышка с герметичным уплотнением.
Как работает угловой вентиль?
Секции открытия и закрытия углового шарового клапана представляют собой диски клапана в форме пробки, уплотнительная поверхность гладкая или коническая, а створка перемещается линейно по центральной линии жидкости. Впускные и выпускные каналы углового клапана, также известного как угловой клапан, расположены в разных направлениях, образуя прямой угол 90°. Эта форма шарового клапана позволяет среде, протекающей через него, изменять свой путь потока, что приводит к падению давления.
4. Шаровой клапан со стальным или фарфоровым уплотнением.
Конструктивной особенностью клапана является то, что корпус клапана делится на цельный и разъемный. Диск клапана представляет собой шарик из твердого сплава STL или керамический шарик, изготовленный из аморфного материала методом порошковой формовки, высокотемпературного спекания и тонкой обработки. Катящийся шар на нижнем конце стержня клапана находится внутри отверстия клапана. Когда шар вращается в трехмерном пространстве в шаровом отверстии стержня клапана, может быть создано бесчисленное количество линий уплотнения, что увеличивает срок службы уплотняющей поверхности, а также может обеспечить надежное уплотнение.
Из-за ограничений шарового уплотнения этот клапан обычно используется для проходов меньшего номинала, около 6-25 мм. Клапан пригоден для трубопроводов пара высокой температуры и высокого давления на атомных и тепловых электростанциях, трубопроводов КИП систем отбора проб и канализации, а также термостойких, устойчивых к давлению, износостойких и коррозионностойких трубопроводов в нефтехимической промышленности. и химические системы.
5. Шаровой клапан электростанции с высокой температурой и высоким давлением.
Конструктивной особенностью клапана является то, что соединение между корпусом клапана и крышкой клапана осуществляется с помощью самогерметизирующегося уплотнения или зажимного типа. Форма соединения корпуса клапана и трубопровода – стыковое сварное соединение. Материалом корпуса клапана в основном является хромомолибденовая сталь или хромомолибденованадиевая сталь, а уплотнительная поверхность в основном сварена из твердого сплава.
Таким образом, этот тип клапана устойчив к высоким температурам и давлению и обладает хорошей термостойкостью; Уплотняющая поверхность устойчива к износу, истиранию, коррозии, обладает хорошими герметизирующими характеристиками и длительным сроком службы. Наиболее подходит для трубопроводов высокой температуры, высокого давления и перегретого пара в системах теплоэнергетики, нефтехимических системах и металлургии.
6. Шаровой клапан с фторсодержащим покрытием.
Открывающим и закрывающим элементом футерованного фтором клапана является диск в форме пробки. Уплотняющая поверхность плоская или коническая, а створка клапана движется линейно вдоль центральной линии жидкости. По форме движения стержня клапана различают тип подъемного стержня (шток клапана поднимается и опускается, а маховик не поднимается и не опускается) и тип подъемного вращающегося стержня (маховик и стержень клапана вращаются и поднимаются). вместе, а гайка предусмотрена на корпусе клапана).
Шаровой клапан подходит только для полного открытия и полного закрытия. Не допускается использовать для регулировки и дросселирования. Запорные клапаны с футеровкой из фтора подходят для царской водки, серной кислоты, соляной кислоты, плавиковой кислоты и различных органических кислот, сильных кислот и сильных окислителей при температуре от -50 до 150 ° C. Они также подходят для различных концентраций сильных щелочных органических веществ. трубопроводы растворителей и других агрессивных газов и жидких сред.
7. Изоляционный вентиль.
Открывающаяся и закрывающаяся часть изоляционного клапана представляет собой диск в форме пробки. Уплотняющая поверхность плоская или коническая, а створка клапана движется линейно вдоль центральной линии жидкости. По форме движения стержня клапана различают тип подъемного стержня (шток клапана поднимается и опускается, а маховик не поднимается и не опускается) и тип подъемного вращающегося стержня (маховик и стержень клапана вращаются и поднимаются). вместе, а гайка предусмотрена на корпусе клапана).
Гофрированный проходной клапан подходит только для полного открытия и полного закрытия, его нельзя использовать для регулировки и дросселирования. Изоляционный шаровой клапан в основном используется в нефтяной, химической, металлургической, фармацевтической и других системах для транспортировки высоковязких сред, которые затвердевают при комнатной температуре. Изоляционная рубашка шарового клапана постоянного тока с изоляционной рубашкой приварена между двумя фланцами клапана, а два соединительных порта изоляционной рубашки расположены сбоку и снизу клапана. Шаровой вентиль постоянного тока с изоляцией особенно подходит для трубопроводов химической промышленности и промышленности по производству удобрений. Пар, содержащийся в рубашке, может предотвратить кристаллизацию среды. Изолированные вентили широко используются в различных системах, таких как нефтяная, химическая, металлургическая и фармацевтическая промышленность.
8. Электрический фланцевый вентиль.
Электрический фланцевый шаровой клапан и фланцевая задвижка представляет собой клапан того же типа. Он состоит из электрического или пневматического привода и запорного клапана. Разница в том, что закрывающей частью электрического фланцевого клапана является корпус клапана. Корпус клапана вращается вокруг своей центральной линии, открывая и закрывая клапан.
Задвижка в основном используется для перекрытия, распределения и изменения направления потока среды в трубопроводе. Он имеет широкий спектр применения, от нескольких миллиметров до больших метров, и может применяться от высокого вакуума до высокого давления.
9. Запорный клапан API
Этот тип шаровой клапан спроектирован в строгом соответствии со стандартом ASMEB16.34; Соединение между корпусом клапана и крышкой, сальниковая коробка, установка гайки штока и верхнее уплотнение спроектированы в строгом соответствии со стандартом API600. Материал клапана полностью соответствует требованиям API600. Его структурная длина соответствует ASMEB16.10; Размеры фланцевого соединения соответствуют ANSI/ASMEB16.5a. Проверка и испытание клапана проводятся строго в соответствии со стандартом API598. Таким образом, клапан широко используется в нефтехимических трубопроводах, а также подходит для использования в энергетической, металлургической, текстильной и других системах.
10. Запорный клапан кислородного трубопровода.
11. Запорный клапан для сжиженного нефтяного газа.
Этот клапан специально разработан для трубопровода или устройства сжиженного нефтяного газа с учетом требований пожарной безопасности в конструкции. Упаковка изготовлена из политетрафторэтилена, который имеет надежную герметизацию и никогда не протекает. Уплотняющий материал корпуса клапана изготовлен из политетрафторэтилена или нейлона, который является мягким и надежным. Этот клапан подходит для системы трубопроводов сжиженного нефтяного газа в качестве открывающего и закрывающего устройства, а также подходит для других трубопроводов с температурой ≤80 ° C.
12. Шаровой клапан со штоком с верхней резьбой.
Шаровой клапан со штоком с верхней резьбой: резьба штока шарового клапана находится снаружи корпуса клапана. Преимущество состоит в том, что шток клапана не подвергается воздействию среды и его легко смазывать. Такая структура широко используется.
Шток запорной арматуры этого типа не контактирует непосредственно с рабочей средой. Он подходит для различных условий работы в зависимости от различных материалов корпуса, материала уплотнительной пары, материала уплотнения и материала стержня клапана. Если материал корпуса клапана и крышки клапана — углеродистая сталь, уплотнительный материал — легированная сталь, наполнитель — гибкий графит, а материал стержня клапана — нержавеющая сталь серии Cr13, которая подходит для воды, пара и нефтепроводы. Если материал корпуса клапана и крышки — 1Х18Н9 или 0Х18Н9, то уплотняющим материалом является материал корпуса клапана или твердый сплав, наполнителем — политетрафторэтилен, а материалом стержня клапана — Х17Н2, который подходит для трубопроводов и устройств с агрессивными средами. азотная кислота. Однако максимальный номинальный проходной диаметр запорного клапана этого типа составляет 200 мм, а на запорном клапане диаметром выше 200 должен быть предусмотрен перепускной клапан или внутренняя перепускная конструкция. Как правило, впускной конец проходного клапана DN ≥200 мм находится выше диск клапана, то есть высокий вход и низкий выход. Это сделано для того, чтобы не прилагать больших усилий при закрытии и толстого штока.
13. Шаровой клапан с нижней резьбой на штоке.
Шаровой клапан с нижней резьбой: резьба штока шарового клапана находится в корпусе клапана. Такая структура резьбы стержня клапана непосредственно контактирует со средой, подвержена эрозии и не подлежит смазке. Данная конструкция используется в местах с малым диаметром и низкой температурой.
Резьба штока шарового клапана этого типа находится в непосредственном контакте с рабочей средой и непосредственно размывается средой, что делает резьбу штока подверженной ржавчине и вызывает трудоемкое открытие и закрытие. Шаровой клапан в этой конструкции имеет относительно небольшой номинальный проход, обычно от 6 до 50 мм, и в основном используется для измерительных клапанов и клапанов для отбора проб.
14. Шаровой клапан из кованой стали API602.
Этот тип клапана спроектирован в соответствии со стандартом API602 Американского института нефти. Корпус и крышка откованы из углеродистой или нержавеющей стали. Корпус клапана и крышка соединены болтовым соединением, винтовым соединением и сваркой и разделены на верхний резьбовой стержень и нижний резьбовой стержень. Материалом уплотнения является сталь Cr13, кислотная нержавеющая сталь или твердый сплав STL. Наполнитель – гибкий графит или политетрафторэтилен. Методы соединения включают фланцевую, резьбовую, раструбную и стыковую сварку. Уровень давления составляет CL150 ~ CL1500, а номинальный проход составляет 1/4 ~ 2 дюйма.
Этот тип шарового крана широко используется в оборудовании и трубопроводах нефтехимических, энергетических, химических и других ведомств. Рабочая среда – пар, масло и агрессивные среды. Длина конструкции соответствует ASMEB16.10, размер фланцевого соединения соответствует ASME/ANSIB16.5a, размер сварного конца соответствует ASMEB16.25, размер отверстия для сварки раструба соответствует ANSIB16.11, а Размер конца винтового соединения соответствует ANSIB1.20.1.
15. Плунжерный клапан.
Этот тип плунжерного клапана представляет собой радиальное уплотнение, реализованное с помощью двух эластичных уплотнительных колец, надетых на полированный плунжер. Два эластичных уплотнительных кольца разделены манжетой, а эластичное уплотнительное кольцо вокруг плунжера плотно прижимается к крышке клапана корпусом клапана и соединительными болтами крышки клапана, чтобы обеспечить уплотнение. Материал клапана состоит из углеродистой стали для корпуса и нержавеющей стали Cr13 для плунжера. Гибкий графит для уплотнительного кольца может использоваться для водопроводов, паропроводов и нефтепроводов. Если корпус изготовлен из нержавеющей кислотостойкой стали, то плунжер – из нержавеющей кислотостойкой стали, а уплотнительное кольцо – из политетрафторэтилена, пригодного для кислотных и щелочных агрессивных сред.
Клапан имеет преимущества надежного уплотнения, длительного срока службы и простоты обслуживания; Недостатком является медленная скорость открытия и закрытия. Этот тип клапана широко используется в системах городского строительства, водопроводах и паропроводах в системах городского отопления.
16. Сильфонный проходной клапан.
Сильфонный вентиль также называют вентилем с сильфонным уплотнением. Благодаря автоматической валковой сварке между жидкой средой и атмосферой образуется металлический барьер, обеспечивающий конструкцию штока клапана с нулевой утечкой. В сильфонном шаровом клапане внутри используется сильфонная конструкция, а нижний конец сильфона из нержавеющей стали приварен к штоку клапана, чтобы предотвратить разрушение штока клапана технологической жидкостью. Другой конец помещается между корпусом клапана и крышкой клапана, образуя статическое уплотнение. В случае конструкции с двойным уплотнением, если сильфон выйдет из строя, уплотнение штока клапана также предотвратит утечку. Сварка гофрированной трубы и штока клапана обеспечивают стабильные рабочие характеристики, что позволяет избежать вибрации штока клапана, вызванной вибрацией плунжера клапана. Наиболее подходит для трубопроводов пара, горючих, взрывоопасных, термических масел, особо чистых, токсичных и других сред.
17. Клапан прямого действия.
Впускной и выпускной каналы среды прямого запорного клапана расположены в одном направлении под углом 180°. Этот тип клапана имеет относительно небольшое повреждение в состоянии потока, поэтому потери давления через клапан соответственно уменьшаются. Он опирается на давление штока клапана, обеспечивающее плотное соединение уплотнительной поверхности тарелки клапана с уплотнительной поверхностью седла клапана, чтобы предотвратить течение среды. В процессе открытия и закрытия трение между уплотнительными поверхностями небольшое, износостойкое, высота открытия небольшая, а производительность производственного процесса хорошая. По сравнению с задвижками шаровые краны имеют более простую конструкцию, более удобны в изготовлении и обслуживании. Это наиболее широко используемый клапан в промышленном секторе.