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教你如何正确的选择阀门?

阀门是流体输送系统中的控制部件,具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流泄压等功能。阀门作为管道的重要控制元件。管道系统选择最适合的阀门很重要,关系到管道的安全、流量损失、成本等,一定要熟悉阀门的特性及选择阀门的步骤和依据。
  目前,我国阀门行业已能生产种类齐全的闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、节流阀、旋塞阀、隔膜阀、安全阀、调节阀、疏水阀和特种阀门等12大类;最高工作压力为600MPa,最大公称通径达5350mm,最高工作温度为1200℃,最低工作温度为-196℃,适用介质为水、蒸汽、油品、天然气、强腐蚀性介质(如浓硝酸、中浓度硫酸等)、易燃介质(如笨、乙烯等)、有毒介质(如硫化氢)、易爆介质及带放射性介质(金属钠、—回路纯水等)。阀门承压件材质铸铜、铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁、铸钢、锻钢、高、低合金钢、不锈耐酸钢、哈氏合金、因科镍尔、蒙乃尔合金、双相不锈钢、钛合金等。并且能够配套生产各种电动、气动、液动阀门驱动装置。面对如此众多的阀门品种和如此复杂的各种工况,要选择管道系统最适合安装的阀门产品,我以为,首先应了解阀门的特性;其次应掌握选择阀门的步骤和依据;再者应遵循选择阀门的原则。
  一、阀门的特性有使用特性和结构特性
  使用特性 确定了阀门的主要使用性能和使用范围,属于阀门使用特性的有:阀门的类别(闭路阀门、调节阀门、安全阀门等);产品类型(闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等);阀门主要零件(阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面)的材料;阀门传动方式等。
  结构特性 它确定了阀门的安装、维修、保养等方法的一些结构特性,属于结构特性的有:阀门的结构长度和总体高度、与管道的连接形式(法兰连接、螺纹连接、夹箍连接、外螺纹连接、焊接端连接等);密封面的形式(镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊、阀体本体);阀杆结构形式(旋转杆、升降杆)等。
  二、选择阀门的步骤
  1、明确阀门在设备或装置中的用途,确定阀门的工作条件:适用介质、工作压力、工作温度等等
  2、确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式:法兰、螺纹、焊接等
  3、确定操作阀门的方式:手动、电动、电磁、气动或液动、电液联动等
  4、根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料:铸钢、碳素钢、不锈钢、合金钢、不锈耐酸钢、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜合金等。
  5、选择阀门的种类:闭路阀门、调节阀门、安全阀门等
  6、确定阀门的型式:闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀等
  7、确定阀门的参数:对于自动阀门,根据不同需要先确定允许流阻、排放能力、背压等,再确定管道的公称通径和阀座孔的直径
  8、确定所选用阀门的几何参数:结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸等
  9、利用现有的资料:阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品
  三、选择阀门的依据
  1、所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式
  2、工作介质的性质:工作压力、工作温度、腐蚀性能,是否含有固体颗粒,介质是否有毒,是否是易燃、易爆介质,介质的黏度等
  3、对阀门流体特性的要求:流阻、排放能力、流量特性、密封等级等
  4、安装尺寸和外形尺寸要求:公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外形尺寸或重量限制等
  5、对阀门产品的可靠性、使用寿命和电动装置的防爆性能等的附加要求
  (在选定参数时应注意:如果阀门要用于控制目的,必须确定如下额外参数:操作方法、最大和最小流量要求、正常流动的压力降、关闭时的压力降、阀门的最大和最小进口压力。)
  根据上述选择阀门的依据和步骤,合理、正确地选择阀门时还必须对各种类型阀门的内部结构进行详细了解,以便能对优先选用的阀门做出正确的抉择。
  管道的最终控制是阀门。阀门启闭件控制着介质在管道内的流向方式,阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性,在选择管道系统最适合安装的阀门时必须考虑到这一点。

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   闸阀
  闸阀在所有的温度范围内适应于大多数的开关作业、无振动烃类以及公用设施中。在有振动的操作中,闸阀可能从他们的正常的位置打开或者关闭。除非阀杆盘根被仔细调节,闸阀的力矩特性比球阀和旋塞阀要好,但是没有90度旋转动作方便的操作特点
  1、对于尺寸为DN50(2 in)或者更大尺寸 的手动操作的闸阀,应该配备弹性闸板或膨胀闸板。契形闸板阀通常没有阀腔超压保护
  2、无保护的明杆闸阀,不推荐使用。因为海上环境会腐蚀暴露的阀杆及螺纹,使阀门操作困难而且易损害阀杆盘根
  3、带有反向作用板的闸阀,适应于自动关断系统操作。对于这些阀门可用简单的推拉操作器,因此,避免了通常球阀和旋塞阀所要求的复杂的操纵杆的凸轮。闸阀上所有的带有动力操作器的可动部分可以封闭起来,消除了由于油漆和腐蚀产物造成的污染
  4、闸阀不能用于节流作业中。尤其对于含有砂的流体,节流会损坏密封表面
  5、软密封闸阀的操作温度受密封材料的限制
  截止阀
  当需要好的节流控制(如控制阀的旁通管路或有小的排气孔)时,截止阀是最合适的
  球阀
  当操作温度在-29oC至200oC之间时, 大部分手动(开启和关闭)球阀适应于烃及公用系统的作业中,在100oC以上使用的球阀,应用时要仔细考虑软密封材料的温度限制应该在100oC以上。在高温或5伏电压的标准值流电信号,经执行器后变成位移推力或转角力矩,以操作开关、阀门等,完成自动调节的任务。这两种执行器以前都是由伺服放大器与执行机构两大部分组成的。现在有机电一体智能化的结构,它们的结构、工作原理和使用方法都是相似的,区别仅在于,一个输出位移(推力),一个输出转角(力矩)。
  电动执行器选用须知
  一、根据阀门所需的扭力确定电动执行器的输出扭力
  阀门启闭所需的扭力决定着电动执行器选择多大的输出扭力,一般由使用者提出或阀门厂家自行选配,做为执行器厂家只对执行器的输出扭力负责,阀门正常启闭所需的扭力由阀门口径大小、工作压力等因素决定,但因阀门厂家加工精度、装配工艺有所区别,所以不同厂家生产的同规格阀门所需扭力也有所区别,即使是同个阀门厂家生产的同规格阀门扭力也有所差别,当选型时执行器的扭力选择太小就会造成无法正常启闭阀门,因此电动执行器必需选择一个合理的扭力范围。
  二、根据所选电动执行器确定电气参数
  因不同电动执行器厂家的电气参数有所差别,所以设计选型时一般都需确定其电气参数,主要有电机功率、额定电流、二次控制回路电压等,往往在这方面的疏忽,结果控制系统与电动执行器参数不匹配造成工作时空开跳闸、保险丝熔断、热过载继电器保护起跳等故障现像。

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