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ROLAND 罗兰自控阀业
发布时间:2024/11/28 11:00:01
阀门在流体输送系统中扮演着至关重要的角色,它们不仅是控制系统的关键组件还直接影响到系统的效率、安全性和可靠性。以下是对阀门选用相关知识和建议的详细阐述,旨在帮助您更好地理解并做出明智的选择。
一、阀门的主要功能
阀门主要用于控制和调节流体的流量、压力和方向。具体功能包括:
1、切断流体:通过开启或关闭阀门,可以切断或接通流体通道。
2、调节流量:通过调节阀门的开度,可以控制流体的流量大小。
3、改变流向:某些类型的阀门(如换向阀)可以改变流体的流动方向。
4、防止倒流:止回阀等类型的阀门可以防止流体倒流,保护系统不受损害。
5、调节压力:减压阀等类型的阀门可以调节系统中的压力,确保其在安全范围内。
二、如何选择正确的阀门?
为特定应用选择阀门并非初学者的任务。有时,如果不小心,可能会选择错误的阀门。正确选择阀门不仅能确保管道系统的正常运行,还能提高系统的效率和安全性。阀门类型的正确选择是以阀门技术工程师对整个生产工艺流程、操作工况的充分掌握为先决条件的,在选择阀门类型时,工程师应首先掌握每种阀门的结构特点和性能。
1、了解您的工艺条件
如果不知道或不共享工艺条件,可能会选择错误类型的阀门。
例如,客户要求提供截止阀,但没有共享其工艺条件。我们的工程师不知道,客户的应用需要大容量的流量,事实上,使用蝶阀或球阀的效果会更好。截止阀的容量将来可能会出现问题。这就是为什么了解工艺条件至关重要的原因。只有了解所有工艺条件,才能保证阀门的性能!
2、计算阀门流量
您输送的是液体、气体还是固体?您泵送的介质将有助于确定所需的阀门类型。
阀门流量系数(CV值)将阀门中所有流量限制的影响合并为一个数字。液体不可压缩,而气体可压缩,因此有不同的流量计算公式。
您可以登录罗兰自控阀业的官网,用我们提供的选型计算器程序来计算CV值和开度,如果您并不熟知流量的计算公式,您只需将应用工艺的条件和数据告知罗兰技术工程师,我们将会非常乐意为您代劳!
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3、识别您的阀门功能
您必须知道您的阀门在您的应用中如何发挥作用。它是常开的吗?常闭的吗?您需要用它来控制流量吗?它是二通、三通还是多用途阀门?如果您不确定,我们可以帮助您识别阀门的功能。了解阀门的工艺条件至关重要。
三、选择阀门时要考虑的因素
3-1、阀门的类型
阀门是用于控制流体流动的机械装置。不同的应用需要不同类型的阀门,下面介绍一些常见的阀门种类。
3-2、与管道的连接方式
在与管道的连接方式中,最常见的方式有:螺纹连接、法兰连接、焊接端部连接还有卡箍连接,前两种最常用。
1、螺纹连接的阀门主要是公称通径在50mm以下的阀门,如果通径尺寸过大,连接部的安装和密封十分困难。
2、法兰连接的阀门,其安装和拆卸都比较方便,但是较螺纹连接的阀门笨重,价格较高,故适用于各种通径和压力的管道连接。
3、焊接连接在较苛刻的条件下比法兰连接更为可靠。但是焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困难,所以它的使用仅限于通常能长期可靠地运行,或使用条件苛刻、温度较高的场合。
4、卡箍连接安装简单快捷,拆卸及维护也非常方便,适用于各种复杂的管道布局和安装环境,具有良好的抗压性、耐腐蚀性和耐老化性。然而,其价格较高且对沟槽宽度有较高要求,需要在具体应用中综合考虑这些因素。
3-3、阀体材料的选择
在选择阀门材料时,需根据具体工况选择合适的材料,以确保阀门的可靠性和安全性。以下是一些选择阀门材料的标准:
1、阀门的物理性能:考虑阀门的工作温度和压力,介质是否含有固体颗粒。
2、阀门的化学性能:考虑介质是否对阀门内腔和内件具有腐蚀性。
3、国家和行业规定:应参照国家和使用部门的有关规定,选择合适的材料。
正确合理地选择阀门材质,可以实现阀门最经济的使用寿命和最佳使用性能。
阀体材质的选择通常需要考虑的因素有:流动介质的压力、温度、腐蚀性和冲刷性。
常见阀门的材质:
1、碳钢阀门:适用于介质温度不高、压力不大的场合,如水、蒸汽、油品 等管道系统。
2、合金钢阀门:适用于介质温度和压力较高的场合,如热水、氧气、压缩 空气等管道系统。
3、不锈钢阀门:适用于介质腐蚀性强、温度较高的场合,如酸、碱、盐等 管道系统。
4、铜合金阀门:适用于介质腐蚀性强、温度较低的场合,如氨、氯化物等 管道系统。
5、塑料阀门:适用于介质腐蚀性强、温度较低的场合,如化学试剂、食品 等管道系统。
举例说明:
1、大多数的控制阀应用场合需要处理在合理的压力和温度下的相对而言腐蚀性不太强的流体。所以,铸钢(WCB)是最常用的阀体材料。
2、当阀门需要在高温环境下长期运转,材质受高温影响,容易发生变形、氧化及晶间腐蚀作用时,我们在选用高温材料时必须考虑材料的热强性及高温耐腐蚀性,适于高温条件下工作的材料有:1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti。
3、当阀门需要在低温环境下工作时,我们在选用低温材料时需考虑材料的低温冲击值,这时,奥氏体不锈钢这种材质便是更好的选择。常用材料有:1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti。
4、能够耐气蚀的材料。当阀门的压差很大时,即缩流处压力降到介质入口温度下的饱和蒸汽压以下时,将产生汽蚀现象,汽蚀现象会对阀体及阀内组件产生破坏作用,用于耐汽蚀的材料主要是耐磨、耐冲刷的高硬度材料,如经过热处理的5、当介质具有腐蚀性时,我们应结合具体的情况作出选择。主要耐腐蚀的材料有:1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、20#合金、哈氏合金、钛材等。
3-4、密封材料和阀内件材料的选择
1、阀门密封材料的选择
阀门密封材料的选择关乎系统的安全与效率。阀门密封材料的选择应根据阀门的使用环境、介质的性质以及使用要求等因素进行综合考虑。不同的密封材料具有不同的特点和适用场景,正确选择密封材料能有效提高阀门的使用寿命和安全性。
阀门的密封材料一般分为两类:金属类和非金属类。
A)金属类硬密封的代表材料有:不锈钢、合金。它们的特性为:耐高温、耐高压、耐腐蚀性,适用于高温、高压、强腐蚀性介质的阀门,如石油、化工等领域。适用温度为:-29℃~+350℃。
B)非金属类密封又分为橡胶密封、塑料密封、填料密封和陶瓷密封。
●橡胶密封
常用材料有:丁腈橡胶(NBR)、三元乙丙胶(EPDM)、氟橡胶(FPM/FKM)和硅橡胶(VMQ/SI)。前二者是较为常用的橡胶材质,它们只适用于低压、低温和一般介质的阀门,如自来水、天然气等。丁腈橡胶适用介质温度为≤80℃;三元乙丙胶适用介质温度为≤120℃。一般适用于公称压力≤16MPa的工况。后二者是为克服橡胶材料不耐高温和高磨损性而研发的新型耐高温耐磨损材料,适用介质温度为≤180℃。
●塑料密封
塑料密封通常分为两类:普通尼龙密封和高性能塑料密封。尼龙密封具有低摩擦系数和良好的耐腐蚀性,适用于温度≤90℃、公称压力PN≤32MPa的球阀、截止阀等。高性能塑料密封常用材料主要有:聚四氟乙烯材质(PTFE)和对位聚苯材质(PPL)。它们都具有极其出众的机械强度、耐热性能和耐化学腐蚀性能,而PTFE则以其卓越的耐摩擦性、不粘性和化学稳定性而受到青睐。聚四氟乙烯适用介质温度为:-29℃~+150℃,而加强型的聚四氟乙烯可达到耐温≤180℃。如果您有更高温度的工况需求,您还可以选择PPL,适用介质温度为:-29℃~+250℃。一般适用于公称压力≤64MPa的工况,可耐一定高温和酸碱介质的阀门,如酸碱液体、高温蒸汽等。
●填料密封
填料密封材料是一种适用于各种介质的密封材料,常见的软填料有石棉、柔性石墨、金属缠绕垫、橡胶、塑料等。石棉织物和碳纤维等材料具有良好的耐高温和耐腐蚀性能;而橡胶和柔性石墨则提供了良好的弹性和密封性能;工程塑料则因其耐磨性和化学稳定性而被广泛使用。它们适用于各种介质的阀门,如石油、天然气、化工等领域。
●陶瓷密封
陶瓷密封材料是一种高硬度、高耐磨、高耐腐蚀性能的密封材料。常见的陶瓷密封材料有氧化铝、氧化锆等。它们适用于高温、高压、强腐蚀性介质的阀门,如石油、化工等领域。
2、阀内组件材料的选择
阀内组件主要包含阀芯和阀座。在一般情况下,选用1Cr18Ni9Ti及0Cr18Ni12Mo2Ti。在大压差及含颗粒状介质时,应考虑硬化处理。处理方法有热处理和表面堆焊硬质合金。
3-5、压力等级与适用工况的选择
阀门压力等级的选择主要依据其公称压力范围,通常分为低压、中压、高压和超高压四个等级。
●低压阀门:公称压力PN≤1.6MPa,适用于压力较低的场合,如家庭供水系统或一些工业设备的低压部分。
●中压阀门:公称压力在2.5MPa到6.4MPa之间,适用于中等压力的场合,例如一般工业管道系统和一些液压设备。
●高压阀门:公称压力在10MPa到80MPa之间,适用于高压场合,如石油化工设备、高压蒸汽管道等。
●超高压阀门:公称压力≥100MPa,适用于极高压力的场合,通常用于特殊工业环境或科研设备。
阀门选用时,要确保其压力等级高于实际需要的等级是必要的。选择阀门时,应根据实际工作压力、工作介质、温度、流速等具体条件来确定,从而确保阀门能够稳定、安全地运行。通常,压力等级的选择应满足以下几点:
首先,确保阀门在最大工作压力下能够正常工作;
其次,考虑到可能出现的压力波动,阀门压力等级应高于预期最大压力;
再者,应选择与管道系统相匹配的压力等级,避免阀门与管道系统之间的压力等级不匹配导致的系统运行不稳定或损坏。
因此,阀门压力等级的选择应综合考虑多种因素,而并非仅凭一个固定数值。正确选择阀门压力等级对于确保系统安全、稳定运行至关重要。
3-6、执行机构及其附件的选择
1、按驱动方式分类:手动阀门通过人力操作,适用于小口径和低频率操作的场合;电动阀门通过电力驱动,适用于远程控制和频繁操作的场合;气动阀门通过压缩空气驱动,适用于对环境要求较高的场合。液压阀门能够在高压力下保持稳定,特别适用于需要高推力和快速响应的场合。
2、阀门可选附件包含:定位器、限位开关、电磁阀、过滤器、减压阀、电流/气压转换器、流量放大器、气动保位阀、快速泄压阀等等 。
3-7、阀门规格口径的选择
1、小口径阀门:口径一般在DN6~DN100之间,主要用于自动化控制系统、医疗设备、检测设备等领域。如在食品、饮料行业中使用的蝶阀、球阀和截止阀等均属于小口径阀门。
2、中口径阀门:口径一般在DN125~DN600之间,主要用于石化、油气、化工、电力等行业。如在油气输送系统中使用的球阀、闸阀等均为中口径阀门。
3、大口径阀门:大口径阀门口径一般在DN700以上,主要用于水利、市政建设、火力发电厂、核电站等场合。如在江河湖泊防洪排涝工程中使用的闸阀和调节阀等均属于大口径阀门。
如果您仍不确定如何选择阀门,请联系罗兰!我们经验丰富的工程师很乐意帮助您找到适合您应用的阀门。