贴在2017年12月11日

选择仪表阀时要考虑什么

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仪表

AdobeStock_69730102.jpg在选择仪表阀时,需要考虑一些基本因素。下面列出了阀门选择所需的一些最重要的标准。每一份申请都将优先考虑下列各项因素:

  • 基本阀/包装设计
  • 压力波动
  • 压力和温度的考虑

其他关键因素包括流动介质、规范和标准、执行器设计选项、流量分析和节流孔尺寸。

在确定阀门规格之前,对系统的所有方面进行正确的设计评估是至关重要的。了解各种运行条件将极大地影响最终的设计选择。

初级仪表阀设计

了解仪表阀填料的各种设计方法以及可用的阀门设计类型,在规格说明过程中发挥着重要作用。在其基本核心,阀门由一个控制组件组成,如球或针,有时还包括一个自动驱动装置,用于阀门操作,而不是手动操作。当填料限制阀座和驱动元件之间的泄漏时,仪表阀座控制材料的流量。结构材料、刚度、阀杆上的位置和阀门的正确选择等因素会极大地影响阀门的整体性能。在市场上的所有阀门设计中,一般来说,以下四种阀门类型将用于流量控制、分析、测试和确保最大安全的仪表应用。

球阀

球阀由一个球形部件组成,用于停止或启动流体流动。在操作方面,当阀门手柄转动到开启位置时,球体旋转到通过球体的孔沿阀体进、出方向运动的位置。当阀门关闭时,球体旋转使孔关闭阀体的流量开启,流量停止。大多数球阀执行机构为速动式,只需将球阀手柄转动四分之一圈即可开启和关闭球阀。

最流行的仪表球阀额定压力可达3000psi,温度可达350°F(176°C), PFA(全氟烷氧基聚合物)阀座,可采用单(在线)、双向角型和三通连接方式。高质量的球阀采用气压测试阀座,压力为1000psi,氮气零泄漏。这些球阀应该在3000psi下进行流体静压测试,在2000psi下进行阀座测试。

流行的球阀设计可采用316不锈钢和黄铜,并结合一体式填料,用于清洁和准确的样品,以及允许插入式配合易于更换填料的设计。

双阻塞和排放阀

双阻塞和排气阀门。jpg一个双阻塞和排放阀或一个DBBV取代了3个单独的阀,2个隔离阀和1个排放阀。双阻塞阀和排泄阀能够隔离上游和下游的工艺流体和压力。

双隔离和排放阀阻止工艺流体进入正在加工的区域。当排气阀打开时,两个管道内阀门都关闭。如果流体通过第一个阀门泄漏,在对上游和下游阀门之间的腔体加压之前,放泄器就会排掉。如果排气阀(可能是针阀)被堵塞,下游的阀门将阻止工艺流体通过排气阀。

针形阀

针阀采用精密设计的锥形销钉,逐渐打开空间,对流量进行精细控制。流量可以通过使用针来控制和调节。针形阀有一个相对较小的孔,带有一个长而锥形的阀座,在螺钉的末端有一个针形柱塞,它与阀门关闭阀座精确匹配。

当针阀螺丝转动时,柱塞收回,允许阀座和柱塞之间的流体流动。然而,当柱塞完全收回时,可以控制精确的流量调节。针形阀通常用于需要在低压下精确控制气体流量的真空系统。它们通常用作其他更复杂的阀门系统的组成部分。

仪表针形阀可以配置螺丝阀盖或整体阀盖。其中大多数的额定压力可达6000psi,温度可达450⁰F(232⁰C),并且有直井和角度井型可供选择。

止回阀

止回阀(又名单向阀)是一种通常允许介质(液体或气体)以一个方向流过的阀门。

止回阀采用双端口阀门,这意味着它们在阀体上有两个开口,一个用于流体或气体的进入,另一个用于介质的出口。有各种类型的止回阀用于各种各样的应用。止回阀有很多通径,但通常非常小。大多数止回阀是自动工作的,没有阀柄或阀杆。

当弹簧产生反压力时,止回阀关闭,使介质只能朝一个方向流动。

止回阀具有校准过的破裂压力,这是阀门将在上游运行的最小压力。大多数止回阀的额定压力高达6000psi,温度高达350⁰F(177⁰C)。根据应用情况,开裂压力通常设置在1/3、1、5、10、15、25和50 PSI。

管汇阀门

在我的许多处理应用程序中使用了流形。它们通常用于安装阀门或巩固管道配置,以连接正在接入的阀门和端口。管汇是单个块或相邻块,它将阀门安装到或用于流体传输的端口上。然后将端口连接到歧管,完成电路。

由于歧管阀系统可用于模块,其他类型的阀很容易互换,也很容易安装在歧管上,以定制一个由执行机构操作的系统。串联到管汇的阀门可以有各种NPT、公制或ORB端口。这减轻了开发具有不同端口的各种阀门类型的更复杂系统的需求,简化了系统并节省了成本。

歧管可以不使用其他阀门作为流体腔使用,具有两个或多个串联端口,以减少管道。例如,带有多个较小端口连接到较大槽端口的回流管汇可以消除对一系列配件的需要。这降低了成本,减少了潜在的泄漏点。

大多数歧管可在2,3或5阀门配置:

  • 两个阀集管用于仪表,如压力表,压力变送器和压力开关。
  • 三种阀门是最常见的。它们可以在工艺侧集成测试端口和在仪器侧集成排水端口。
  • 五个阀集管通常与差压仪表一起使用,在仪表一侧需要排水阀。它们也通常用于冲洗系统和防止昂贵的液体流失。
  • 三阀和五阀组合管汇用于差压仪表,如差压变送器,开关和压力表。

主要设计特点

大多数管汇设计都采用外壳硬化的旋转阀杆塞。这种设计是大多数低、中、高压应用的理想选择。

  • 高压气体应用通常采用软阀座设计的旋转阀塞。阀座材料为增强聚四氟乙烯(RPTFE), delrin和PEEK。
  • 管汇由哈氏合金C,蒙乃尔,铬镍铁合金和钛制成,碳化钨球塞。
  • 歧管阀应该设计为“密封上方的螺纹”,这样阀杆螺纹不会被系统中流动的流体浸湿。
  • 压盖密封方式根据温度范围的不同而有所不同。对于温度高达180°C,使用的材料是RPTFE。在180°C到270°C的温度范围内,使用石墨化密封。在270°C和540°C以上,可以使用Grafoil密封。

材料的选择是根据工作流体和安装位置而定的,那里的大气条件可能会变化,需要特定的材料来防止腐蚀和承受震动。

常见的歧管材料包括:

  • 碳钢ASTM A105
  • 不锈钢材料ASTM A479, A182, F304, F304L, F316, F316L和F321,并符合NACE MR 01 75的耐腐蚀性能。

当要求极耐腐蚀时,材料通常为:

  • 蒙乃尔合金的耐腐蚀性能符合NACE mr01 75标准
  • 铬镍铁合金,哈氏合金C和钛

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