Клапаны 101: типы, материалы, выбор

Чаще всего клапанов, применяемых в химической обработки шаровые краны, клапаны, мембранные вентили и обратные клапаны.

Клапаны имеют важное значение для функционирования любого трубопровода, который переносит жидкости. Они варьируются от простой ручной клапан управления с вкл / выкл переключатель потока в сложных приводом клапанов контролируется компьютером основе программируемого логического контроллера (PLC), которые могут доля расхода на основе различных критериев. Правильный выбор клапана требует инженеров рассмотреть несколько факторов. В этой статье описывается, как выбрать лучший клапан для применения, и обсуждаются преимущества и недостатки каждого типа.

Совместимость материалов

В общем, первый шаг в клапан выбора является выбор соответствующего материала. Как правило, клапаны изготовлены из того же материала, трубопроводов, в которых они установлены. Рабочее давление, рабочая температура, химическая совместимость, простота установки, стоимость и наличие товаров всех фактором в выборе материала. Из этих факторов, химическая совместимость является наиболее важным.

Металл трубопроводных систем имеет свои преимущества, такие как высокие рабочие давления и температуры, а также традиционные методы присоединения. Тем не менее, химической промышленности все чаще обращаются к пластиковых систем, поскольку они предлагают более химической стойкостью. Наиболее распространенные материалы для трубопроводов пластиковых включает полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид (ПВХ), хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ), поли Вини фтора Iidene (PVDF), стирола и акрилонитрила butathene (ABS). Большинство материалов, поставщиков и многие производители оборудования обеспечивают химическую стойкость и совместимость руководства для подбора материалов (например, <a target="_blank" href="http://www.gfpiping.com/info/" rel="nofollow"> WWW. gfpiping.com / Информация / </ A> chemcompat).

Термин "смоченная поверхность" часто используется для обозначения тех частей клапана (или другое оборудование), которые вступают в контакт с технологической жидкостью. Большинство клапаны содержат тюленей, которые подвергаются воздействию жидкостей, и они также должны быть тщательно отобраны на совместимость с этим процессом. Печать материалы варьируются от простых резиновых синтетических соединений, таких как этилен пропилен каучук (EPDM) и фтора резины (FPM).

Как только материалы клапана строительства были выбраны, типа клапана и вопрос о том, следует ли их активации должны быть определены. Хотя Есть много типов клапанов, эта статья фокусируется на тех, которые обычно используются в химической обработки.

Шаровые краны

Шаровые краны являются одними из самых распространенных клапанов в химической промышленности процесса. Шаровой кран имеет вращающийся шар с отверстием, через него. Когда клапан устанавливается таким образом отверстие совмещено с трубопроводы, клапан открыт, что позволило потока. Вращающийся клапан 90 град. закрывает клапан и отключает поток. Шаровой кран "полный порт" клапан, который означает, что внутренний диаметр клапана (отверстие в шаре) такая же, как диаметр трубопровода, в котором он установлен. Это приводит к незначительным ограничением потока.

Простым движением вращающийся шар с печатью делает клапан легко повернуть. Шаровой кран достаточно хорошо дросселирования потока, но это не всегда лучший выбор. Поскольку шаровой клапан поворотных клапанов (т.е., получается только 90 град.), Что делает очень точную настройку потока может быть затруднено. Замена стандартного мяча, который прямо-сквозным отверстием с 1, который имеет специальный паз сократить обеспечивает лучшую линейного управления потоком.

Для того, чтобы шаровой кран функционировать должным образом, уплотнение между движущимся мячом и мест должно быть очень напряженным. Эти детали изготавливаются с высокой точностью. Если твердые вещества присутствуют в процессе жидкости, они могут застрять между сиденьями, и мяч, нанося ущерб на бал, и увеличивает возможность утечки. Как правило, если клапан в настоящее время открываются и закрываются часто и жидкости содержат абразивных твердых веществ, утечка весьма вероятным.

Хотя большинство шаровых кранов являются 2-ходовые клапаны (рис. 1), 3-ходовые клапаны (рис. 2) также доступны. Они используются в основном для переадресации и смешивания приложений.

При обработке гипохлоритом натрия, вентилируемые мяч должен быть использован. В этом проекте, мяч вентилируемые, с одной стороны, чтобы захваченных газов безопасно выйти из полости мяч обратно в системе трубопроводов. Это предотвращает давление застройки мяч полости.

Шаровые краны могут быть изготовлены из различных пластмасс и металлов. Размеры обычно составляет от 0,25 дюймов до 4 дюймов Этот тип клапана часто союзы с каждой стороны, что делает их легко заменить в этой области.

Затворов

Другой тип поворотных клапан двустворчатый клапан (рис. 3). Когда его диск перпендикулярно потоку, печать создается между диском и вкладышем и клапан закрывается, препятствуя потоку. Когда диск поворачивается на 90 град., Клапан открывается.

Главное преимущество затвор в том, что он может быть установлен в очень больших труб, а в некоторых случаях до 6-м диаметром. Затворов обычно используются в трубопроводах больших, чем 3 дюйма, они зачастую не самый лучший выбор для небольших размеров трубы. Они устанавливаются между двумя фланцами.

Дисковые поворотные затворы могут быть разделены, как пластины или тащить стиле. Пластины стиль должен быть вклинился между двумя фланцами и удерживается на месте сжимающей силой фланцев. Выступ стиле баттерфляй клапан резьбовой тела и может быть проведено на месте с помощью болтов только один фланец. Пластины стиль требует фланцев по обе стороны клапана. Обслуживание может быть выполнена на одной стороне выступ стиле клапана без остановки системы, с другой стороны.

Клапан имеет тот же внутренний диаметр, трубы, в которой он установлен. Однако, поскольку умирают диск прямо в середине потока, есть некоторые ограничения потока, а это не считается полной порта клапана.

Различных пластмасс и металлов, используемых в строительстве затворов. Многие проекты имеют металлический корпус, но не металл в контакте с изм. Как правило, затворы в размерах 8 дюймов и меньше есть рычажной ручкой, в то время как более крупные размеры использования передач управлением ручным колесом.

Диафрагма клапанов

Обычно доступны в размерах от 0,25 дюймов до 6,0 дюймов и как металл и пластик, этот клапан работ щипать тонкий гибкий материал, известный как диафрагма, от плотины (рис. 4, стр. 44). Технологической жидкости перемещается вверх и через плотину, и клапан закрывается, диафрагма сжимается от плотины, уплотнительные клапана.

Этот клапан очень хорошо подходит для регулирования применения, где точный контроль потока не требуется. Несколько поворотов, как правило, 5:56, необходимы для открытия и закрытия клапана. По этой причине, оператор может настраивать положение клапана для достижения желаемого расхода.

Еще одно преимущество диафрагмы клапана является его способность обрабатывать твердые вещества гораздо лучше, чем другие конструкции клапана. Для предоставляющих свойства мембраны позволяют твердых путешествовать через клапан без быстро уничтожить его. Диафрагма клапаны провести задолго до шламов, содержащих абразивные тел. Кроме того, диафрагма легко заменяемые поля.

Ограничение диафрагмы клапан потока ограничений. В отличие от шаровой кран, это не полный порт клапан и перепад давления на него больше, чем, связанное с полным-ходовые клапаны. При проектировании системы трубопроводов, должны приниматься во внимание. Диафрагма клапаны обычно имеют фланцевое или союз концов, что делает их легко заменить в этой области.

Обратные клапаны

Клапаны обеспечить поток путешествует только в одном направлении. Несколько типов обратных клапанов имеются.

Шаровые проверки. Эта простая конструкция имеет твердый шарик, который перемещается внутри цилиндрического тела (рис. 5). Когда мяч движется в одну сторону, уплотнения образуется, перекрывает поток в этом направлении. Когда поток путешествия в другую сторону, мяч не печать, и поток допускаются к перевозке в этом направлении. Таким образом, поток может идти один путь через клапана, но не других.

Шаровой клапан проверить часто устанавливается на танках для предотвращения расхищения. Жидкие можно накачивать в бак, но не имеет права сифон обратно вниз, когда насос выключен. Этот тип клапана, как правило, не больше 3 дюймов до 4 дюйма, и доступен в пластик или металл. Пластиковые модели, как правило, объединение целей и легко заменить в этой области. Большинство проектов требует клапан быть установлен вертикально, чтобы функционировать должным образом и использовать для создания тяжести печатью. Однако, некоторые проекты интеграции весной так клапан может использоваться в горизонтальном положении.

Одно из ограничений на клапан мяч ограничение расхода. Плавающей мяч прямо в потоке ручья, заставив жидкости путешествовать вокруг мяча. Кроме того, как шаровой кран шаровой клапан проверить восприимчивы к повреждениям от абразивных твердых тел.

Клапаны Y проверки. Клапан Y проверки, которая похожа на стандартную установку Y (рис. 6), работы по движению цилиндрической плагин под углом 45 град. от направления потока. Когда поток движется в нужном направлении, штекер выдвигается из потока путь. Если жидкость начинает течь противоположное (нежелательных) направлении, вилка потянул вниз, в тело с печатью, перекрывает поток.

Главное преимущество клапан Y является то, что почти полный порт дизайн, поэтому он производит незначительное ограничение потока. Как с клапаном мяч, размер, как правило, ограничивается 3-4 дюйма изготовлен из металла или пластика, клапаны часто сварные и сплавляют в месте, делая Ment трудно.

Swing клапаны. Клапана обратные является общим выбором для больших труб. Размеры обычно составляет от 1 дюйма до 12 дюймов, но клапаны больше 4 м, как есть.

Эти клапаны (рис. 7) имеют твердые компоненты, как и дверь, которая распахивается и закрыл. Клапаны имеются в полном объеме, порт и не на постоянной основе порта версии.

Полный порт версия имеет незначительные ограничения потока, но может быть очень большим, тяжелым и дорогим. Как правило, устанавливается с фланцевого соединения с обеих сторон.

Другой тип качания клапан, называемый обратный клапан пластины, имеет очень простой дизайн, который подходит между двумя фланцами, как бабочка клапан. Хотя все меньше и дешевле, чем полный порт модели, пластины клапанов проверить, действительно создает некоторые ограничения потока, который необходимо учитывать при проектировании трубопроводов.

Swing клапаны также самые лучшие установлен в вертикальном положении, но они доступны с весны помощи, которые могут сделать горизонтальной установки возможно. Поскольку эти клапаны фланцевые, поле замены является простым и легким.

Исполнительные клапаны

С все возрастающей автоматизации в химической промышленности процесс, побуждаемый клапаны становятся все более и более популярным. Привод просто означает, что клапаны открываются и закрываются автоматически, без необходимости вмешательства человека. Это делается с помощью двигателей и других механических устройств, питание известен как приводов. Африканским союзом с ручным управлением клапанами, упомянутых в статье неправильно может приводиться в действие. 2 основных типа Приводы электрические и пневматические.

Пневматическим приводом клапанов использовать давление воздуха для открытия и закрытия клапана. Благодаря простоте конструкции, они относительно недорогие, легкие и надежные. Пневматические срабатывания является очень эффективным, когда несколько приводов присутствуют, особенно для систем, содержащих более 20 клапанов.

Эти клапаны необходимость подачи воздуха, так что если сжатого воздуха нет, установка такой системы для нескольких клапанов не имеет смысла. Кроме того, начальная установка может быть громоздким, с пневматической линии должна быть запущена для каждого клапана.

С электрическим приводом клапанов, с другой стороны, очень просты в настройке. Они ideai для систем с небольшим количеством приводов (менее 20). В отличие от пневматического привода, электрические приводы не требуют сжатого воздуха, но они являются более дорогостоящими и сложными.

Важный аксессуар для приводом клапанов позиционером, который превращает включения / выключения клапана на автоматическое устройство, управление потоком, непрерывно и точно перемещения клапана в нужное положение. Позиционеры доступны как для пневматических и электрических приводов. Автоматическая наливных, химических смешивания и рН нейтрализации несколько примеров приложений, где с компьютерным управлением клапаном автоматизации могут быть найдены.

Срабатывание становится очень мощным в сочетании с компьютерами, PLC, и датчик обратной связи.

В целом

Основные технологии, описанные здесь, являются наиболее широко используются клапаны в химической промышленности. Представленная информация должна помочь в общем выбора клапанов. Требования технологического процесса, химического потенциала, давления и температуры соображения также должны быть рассмотрены.

Брайан Гордон

GF Piping Systems

Брайан Гордон клапанов и приводов менеджер по продуктам GF Piping Systems (2882 Dow просп. Тастин, CA 92780, телефон: (714) 731-8800, факс: (714) 731-6923, E-почта: <A HREF = "mailto: georgfischer.com brian.gordon @"> @ brian.gordon georgfischer.com </>; Веб-сайт: <A HREF = "http://www.gfpiping.com" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW "> <www.gfpiping.com />). В его обязанности входит написание технических текстов, создания маркетинговых материалов и разработку продукта. Гордон был в компании пять лет, в течение которых он работал в техническом отделе услуг, а как менеджер по продукции для трубопроводов продуктовой линейки. До трубопроводов Ф., Гордон провел пять лет с MiniMicro Компьютерные Поставка и еще 5 лет с Advantech промышленных и встраиваемых вычислительных систем. Он изучал компьютерные науки в CaI государственный политехнический университет в Помона, штат Калифорния.