化工閥門設計指南結(jié)構(gòu)選型是根據(jù)所使用的介質(zhì)、溫度、閥前閥后壓力、流量、介質(zhì)物理化學性能和介質(zhì)干凈程度等因素綜合考慮決定的。閥門結(jié)構(gòu)選擇的正確性和合理性,直接關(guān)系到使用性能、調(diào)節(jié)性能、調(diào)節(jié)穩(wěn)定性、和使用壽命。 化工閥門設計指南 閥門選型需要落實的工況信息 一、工藝參數(shù): 1、介質(zhì)名稱。 2、介質(zhì)密度、粘度、溫度、介質(zhì)干凈程度(帶顆粒物)。 3、介質(zhì)理化屬性:如腐蝕性、毒性、酸堿性。 4、介質(zhì)流量:大、正常、小。 5、介質(zhì)閥前、閥后壓力:大、正常、小。 6、介質(zhì)粘度,粘度越大越是影響Cv值的計算。 這些參數(shù)主要是用來計算閥門所需要的口徑、額定Cv值等尺寸參數(shù),以及閥門應當采用的合適材料。 二、功能性的參數(shù): 1、動作方式:電動、氣動、電液、液壓。 2、閥門功能:調(diào)節(jié)、切斷、調(diào)節(jié)和切斷共用。 3、控制方式:定位器、電磁閥、減壓閥。 4、動作時間要求。 這部分參數(shù)主要是用來確定閥門的功能性要求所需要配置的一些附件設備。 三、防爆防護參數(shù): 1、防爆等級。 2、防護等級。 四、環(huán)境及動力參數(shù): 1、環(huán)境溫度。 2、動力參數(shù):氣源壓力、電源壓力。 化工閥門設計指南常用閥門的特點、用途 工程上閥門種類很多,由于流體的壓力、溫度和物理化學性能的不同,所以對流體系統(tǒng)的控制要求也不相同,其中閘閥、截止閥、止回閥、旋塞閥、球閥、蝶閥和隔膜閥在化工裝置中應用泛。 閘閥 閘閥是化工生產(chǎn)裝置中用得多的一種類型,流體流經(jīng)閘閥時不改變流向,當閘閥全開時阻力系數(shù)小,適用的口徑圍、壓力溫度范圍都很寬。與同口徑的截止閥相比,其安裝尺寸較小。在一般情況下,設計中閘閥。 閘閥的缺點: 高度大; 啟閉時間長; 在啟閉過程中,密封面容易被沖蝕; 修理比截止閥困難; 不適用于含懸浮物和析出結(jié)晶的介質(zhì); 也難于用非金屬耐腐蝕材料來制造。 當閘閥部分開啟時,介質(zhì)會在閘板背面產(chǎn)生渦流,易引起閘板的沖蝕和振動,閥座的密封面也容易損壞,因此閘閥不適用于需要調(diào)節(jié)流量的場合,只適用于全開或全閉的情況,即一般用于控制流體的啟閉。 閘閥按閥桿上螺紋位置分明桿式和暗桿式,明桿式閘閥適用于腐蝕介質(zhì),在化工工程上基本使用明桿式閘閥。暗桿閘閥主要用于水道上,多用于低壓、無腐蝕性介質(zhì)的場合,如一些鑄鐵和銅閥門。按閘板的結(jié)構(gòu)形式分楔式閘板、平行式閘板。楔式閘板有單閘板,雙閘板之分。 平行式閘板多用于油氣輸送系統(tǒng),在化工裝置中不常用。 閘閥的應用: 適用于蒸汽、高溫油品及油氣等介質(zhì)及開關(guān)頻繁的部位,不宜用于易結(jié)焦的介質(zhì)。楔式單閘板閘閥適用于易結(jié)焦的高溫介質(zhì)。楔式雙閘板閘閥適用于蒸汽、油品和對密封面磨損較大的介質(zhì),或開關(guān)頻繁部位,不宜用于易結(jié)焦的介質(zhì)。 截止閥 截止閥是化工裝置廣泛應用的閥型。一般多裝在泵出口、調(diào)節(jié)閥旁路流量計上游等需調(diào)節(jié)流量之處。 截止閥的缺點: 只允許介質(zhì)單向流動,安裝時有方向性; 容易在閥座上沉積固形物,不適用于懸浮液; 與同口徑的閘閥相比,體積較大,關(guān)閉時需要克服介質(zhì)的阻力,其大直徑僅用到DN200; 流體阻力較大,長期運行時,其密封可靠性不強。 截止閥的動作特性是關(guān)閉件( 閥瓣) 沿閥座中心線移動。其主要作用是切斷,也可粗略調(diào)節(jié)流量,但不能作為節(jié)流閥使用。截止閥與閘閥相比主要有如下優(yōu)點: 在開閉過程中密封面的摩擦力比閘閥小,耐磨; 開啟高度比閘閥小; 截止閥通常只有一個密封面,制造工藝好,便于維修。 截止閥和閘閥一樣也有明桿和暗桿之分,在此不再贅述。根據(jù)閥體結(jié)構(gòu)不同截止閥有直通式、角式和Y 型。直通式應用,Y 型截止閥和角式截止閥壓力降較小,角式用于流體流向90°變化的場合。 截止閥的應用: 適用于蒸汽等介質(zhì),不宜用于黏度大、含有顆粒、易結(jié)焦、易沉淀的介質(zhì),也不易作放空閥及真空系統(tǒng)的閥門。 止回閥 止回閥又稱單向閥,其特點: 只允許介質(zhì)向一個方向流動,當介質(zhì)順流時閥瓣會自動打開,當介質(zhì)反向流動時能自動關(guān)閉。 止回閥用于防止流體逆向流動,防止由于流體倒流造成的污染、溫升或機械損壞。但只能用以防止突然倒流但密封性能欠佳,因此對嚴格禁止混合的物料,還應采取其他措施。安裝止回閥時,應注意介質(zhì)的流動方向應與止回閥上的箭頭方向一致。 常用的止回閥有旋啟式、升降式和球式三類。旋啟式直徑比后兩種較大,可安裝在水平管或垂直管上,安裝在垂直管上時流體應自下而上流動,升降式和球式口徑較小,且只能安裝在水平管路上。 離心泵進口為吸上狀態(tài)時,為保持泵內(nèi)液體在進口管端裝設的底閥也是一種止回閥。當容器為敞口時,底閥可帶濾網(wǎng)。 止回閥的應用: 適用于清凈介質(zhì),不宜用于含固體顆粒和黏度較大的介質(zhì)。 蝶閥 蝶閥也稱蝴蝶閥,其特點: 流體阻力較小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)尺寸小,啟閉迅速,制造較其他閥門節(jié)省材料。 蝶閥可適用于切斷和節(jié)流,特別適用于大流量調(diào)節(jié),使用溫度受密封材料的限制。可用于帶有懸浮固體的液體介質(zhì),適用于大口徑管道。由于以往的加工工藝落后,蝶閥一直用在水系統(tǒng)上,而很少用在工藝系統(tǒng)上,隨著材料、設計及加工的改進,蝶閥已經(jīng)越來越多地用在工藝系統(tǒng)上了。 因蝶閥比閘閥經(jīng)濟、調(diào)節(jié)流量性能好,故能夠使用蝶閥的地方不要使用閘閥。對于設計壓力較低、管道直徑較大,要求快速啟閉的場合一般選用蝶閥。蝶閥有軟密封和硬密封兩種類型。選擇軟密封和硬密封主要取決于流體介質(zhì)的溫度。相對而言軟密封要比硬密封的密封性能好。 蝶閥的應用: 適合制成大孔徑閥門,用于溫度小于300℃、壓力小于1. 0MPa 的原油、油品、水等介質(zhì)。隨著蝶閥的性能不斷改進,目前使用范圍在不斷擴大。 旋塞閥 旋塞閥是歷史被人們采用的閥件。其特點: 密封性可靠、啟閉省力、使用壽命長,可雙向密封,往往用在高度或極度危害的物料上,但是啟閉力矩比較大,價格也比較高; 旋塞閥腔體內(nèi)不積液,特別是對間歇裝置的物料不會造成污染,所以在有些場合必須使用旋塞閥。 旋塞閥在管道中主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流向。它使用于多通道結(jié)構(gòu),以致一個閥門可以獲得兩個、三個甚至四個不同的流道,這樣可以簡化管道系統(tǒng)的設計,減少閥門用量以及設備中需要的一些連接配件。 旋塞閥可分為無潤滑及潤滑型兩種。帶有強制潤滑的油封式旋塞閥,由于強制潤滑使旋塞和旋塞的密封面間形成一層油膜。這樣密封性能更好,啟閉省力,防止密封面受到損傷,但是必須考慮潤滑是否對物料有污染,而且需定期維護。在工程上應優(yōu)先選擇無潤滑型。 旋塞閥的應用: 適用于溫度較低、黏度較大的介質(zhì)和要求開關(guān)快速的部位,一般不適用于蒸汽和溫度較高的介質(zhì)。
球閥 球閥的功能與旋塞閥類似( 球閥是旋塞閥的派生產(chǎn)品) ,由于價格便宜,球閥比旋塞閥使用廣泛。球閥特點: 在眾多閥門中其流體阻力小,流動性,密封效果較好、啟閉迅速、維修方便。 球閥一般可以從球體結(jié)構(gòu)形式、閥體結(jié)構(gòu)形式、流道形式和閥座材料來進行分類。按球體結(jié)構(gòu)形式分有浮動球閥和固定球閥。前者多用于小口徑,后者用于大口徑; 按閥體結(jié)構(gòu)形式分有一片式、兩片式和三片式三種。一片式又有頂裝式和側(cè)裝式兩種; 按流道形式分有全通徑和縮徑。縮徑球閥比全通徑球閥用料少,價格便宜,如果工藝條件允許,可以考慮優(yōu)先使用; 球閥流道可分為直通、三通、四通,適用于氣、液相流體多向分配; 按閥座材料分有軟密封和硬密封。當用于可燃介質(zhì)或者外部環(huán)境有可能燃燒時,軟密封球閥應具有防靜電、防火設計,制造商的產(chǎn)品應通過防靜電、防火試驗。 球閥的應用: 一般適用于低溫、高壓、漿液、黏性流體以及對密封要求較高的介質(zhì)管道上。對于要求快速啟閉的場合一般選用球閥,不能用作調(diào)節(jié)流量。
隔膜閥 隔膜閥的結(jié)構(gòu)形式與一般閥門不同,它是依靠柔軟的橡膠模或塑料膜來控制流體運動。 隔膜閥流體阻力小、可以雙向密封,適用于低壓、有腐蝕性的漿液或懸浮黏性流體介質(zhì)。并且由于操作機構(gòu)和介質(zhì)通道隔開,依靠彈性隔膜切斷流體,特別適用于食品和醫(yī)藥衛(wèi)生工業(yè)中的介質(zhì)。隔膜閥使用溫度取決于隔膜材料的耐溫性能。從結(jié)構(gòu)上可分為直通式和堰式。 隔膜閥的應用: 適用于溫度小于200℃、壓力小于1. 0MPa 的油品、水、酸性介質(zhì)和懸浮物的介質(zhì),不適用于有機溶劑和強氧化劑的介質(zhì)。
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