Основы клапана
1. Основные параметры клапана: номинальное давление PN, номинальный диаметр DN.
2. Основная функция клапана: отрезать среду, отрегулировать поток и изменить направление потока.
3. Основными способами соединения клапана являются фланец, резьба, сварка, зажим.
4. Давление клапана – номинальная температура: разные материалы, разные рабочие температуры, большее допустимое безударное рабочее давление отличается
5. Стандарты фланцев труб представляют собой в основном две системы: европейскую систему и систему США.
Размеры трубных фланцевых соединений двух систем совершенно разные и несовместимы.
Уместнее дифференцировать по номинальному давлению:
Европейская система для PN0,25, 0,6, 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3, 10,0, 16,0, 25,0, 32,0, 40,0 МПа.
Американская система: PN1,0(CIass75), 2,0(CIass150), 5,0(CIass300), 11,0(CIass600), 15,0(CIass900), 26,0(CIass1500), 42,0(CIass2500) МПа.
Основными типами трубных фланцев являются: цельные (IF), пластинчатые гладкие приварные (PL), гладкие приварные с шейкой (SO), стыковые приварные с шейкой (WN), приварные в раструбе (SW), винтовые (Th), приварные встык со свободной муфтой. (PJ/SE)/(LF/SE), свободная втулка с плоским приварным кольцом (PJ/RJ) и фланцевая крышка (BL).
Типы поверхностей фланцевого уплотнения: полная плоскость (FF), внезапная поверхность (RF), вогнутая (FM), выпуклая (M), поверхность шпунта и канавки (T), поверхность канавки (G), поверхность кольцевого соединения (RJ) и так далее.
6. Чугунный корпус клапана не пригоден для использования в тех случаях, когда
1) Водяной пар или влажный газ с высоким содержанием воды;
2) Легковоспламеняющиеся и взрывоопасные жидкости;
3) Температура окружающей среды ниже -20℃;
4) Сжатый газ
Срегулирующий клапан
1、 Регулирующий клапан состоит из корпуса, привода и аксессуаров.
2. Пневматические тонкопленочные приводы имеют две формы положительного и отрицательного действия; при увеличении сигнального давления толкатель опускается вниз для положительного действия и наоборот, толкатель поднимается вверх для отрицательного действия; обычно принимают стандартное сигнальное давление 20 ~ 100 кПа; с позиционером при более высоком давлении 250 кПа. основной ход шести видов (мм): 10; 16; 25; 40; 60; 100.
3. Каковы характеристики электрических приводов по сравнению с пневматическими приводами и какие формы выходного сигнала существуют?
Источником привода является электроэнергия, она проста и удобна, имеет высокую тягу и крутящий момент, а также высокую жесткость. Однако конструкция сложная, надежность низкая. В малых и средних размерах пневматика стоит дорого. Обычно используется без источника газа или не требует строгой взрывобезопасности и огнестойкости.
Доступны три типа выходов: угловой ход, прямой ход и многооборотный.
4. Каковы характеристики прямоточного односедельного регулирующего клапана? Применяется в каких случаях?
1) Сливной поток небольшой, поскольку имеется только один золотник, что обеспечивает простоту герметизации. Стандартный сливной расход 0,011ТП3Т КВ, в дальнейшем исполнение может быть использовано в качестве запорного клапана.
2) Допустимый перепад давления мал, поскольку неуравновешенная сила тяги велика. △P клапана DN100 составляет всего 120 кПа.
3) малая пропускная способность. DN100 KV составляет всего 120. Следует использовать при небольших утечках и при небольшом перепаде давления.
5. Каковы характеристики прямоточного двухседельного регулирующего клапана? Применяется в каких случаях?
1) Допустимый перепад давления велик, поскольку он может компенсировать многие несбалансированные силы. △P клапана DN100 составляет 280 кПа.
2) Большая циркуляционная способность. 160 КВ для Ду100.
3) Утечка большая, поскольку невозможно герметизировать две катушки одновременно. Стандартная скорость утечки составляет 0,11ТР3Т КВ, что в 10 раз выше, чем у односедельного клапана.
В основном используется при перепаде высокого давления, требования к утечке не являются строгими.
6. Каковы основные преимущества клапанов регулировки втулки?
Сочетает в себе преимущества одно- и двухседельных клапанов. В основном:
1) Высокая стабильность. Благодаря дросселированию золотника клапана вместо дросселирования седла золотника, а также благодаря наличию балансировочного отверстия в золотнике, снижается воздействие среды на золотник. В то же время, благодаря вибрациям втулки и направляющей поверхности золотника, возникающим при небольших изменениях балансировочного усилия, золотник практически не подвержен вибрации.
2) Взаимозаменяемость и универсальность. Различные коэффициенты расхода и разные характеристики расхода можно получить простой заменой втулки.
3) Большой допустимый перепад давления и небольшой эффект теплового расширения. Принцип балансировки золотникового клапана с балансировочным отверстием такой же, как и у двухседельного клапана, поэтому допустимый перепад давления велик. А поскольку втулка и плунжер клапана изготовлены из одного и того же материала, изменения температуры, вызванные расширением, в основном одинаковы.
4) В гильзе предусмотрены два вида дроссельных окон: большие отверстия и маленькие отверстия (инжекторного типа). Последний имеет шумоподавление, эффект гашения вибрации и в дальнейшем усовершенствован до специализированного малошумного клапана.
Подходит для применений, где разница давлений между передней и задней частью клапана велика, а требования к уровню шума низкие.
7. Какие еще клапаны имеют регулирующую функцию, помимо одно- и двухседельных клапанов и золотников?
Мембранные клапаны, дисковые затворы, шаровые краны O-образного сечения (в основном запорные), шаровые краны V-образного типа (большой передаточный коэффициент, с эффектом сдвига), эксцентриковые поворотные клапаны.
8. Каково регулируемое соотношение регулирующего клапана R, идеальное регулируемое соотношение, фактическое регулируемое соотношение?
Отношение большего расхода к меньшему расходу, которым может управлять регулирующий клапан, называется регулируемым коэффициентом R.
Когда разница давлений между двумя концами клапана поддерживается постоянной, отношение большего расхода к меньшему расходу называется идеальным регулируемым соотношением.
На практике разница давлений между двумя концами клапана является переменной, и регулируемое соотношение называется фактическим регулируемым соотношением.
9. Каков коэффициент расхода C, Cv, KV регулирующего клапана?
Величина пропускной способности регулирующего клапана выражается как коэффициент расхода.
1) Определение Cv системы инженерных единиц: когда клапан регулятора полностью открыт, разница давлений между клапаном и передней и задней частью составляет 1 кгс/см2, температура 5 ~ 40 ℃ воды в час в зависимости от количества кубических метров. .
2) Определение британской системы единиц C: регулирующий клапан полностью открыт, разница давлений между передней и задней частью клапана составляет 1 фунт-сила/дюйм2 (1 градус 60 градусов по Фаренгейту воды в минуту в количестве галлонов США).
3) Международная система единиц KV: когда клапан регулятора полностью открыт, разница давлений между передней и задней частью клапана составляет 100 кПа, а температура составляет 5 ~ 40 ℃, вода проходит определенное количество кубических метров в час. .
Cv = 1,17 КВ
КВ = 1,01 С
10. Каким частям усилия, требуемого регулирующим клапаном, должна соответствовать выходная сила привода?
1) Преодолейте статическую силу дисбаланса на золотнике.
2) Обеспечьте давление затяжки с учетом нагрузки на седло.
3) Преодолеть трение упаковки.
4) Дополнительные усилия, необходимые для конкретных применений или конструкций (например, сильфоны, мягкие уплотнения и т. д.).
11、Что означает открытие и закрытие регулирующего клапана?
Это касается направления потока среды и не имеет ничего общего с принципом действия регулирующего клапана: воздух открыт, воздух закрыт. Важность направления потока заключается в том, что оно влияет на стабильность, утечку и шум.
Определение: в дроссельном отверстии направление потока среды и направление открытия клапана называется потоком открытым: наоборот, называется потоком закрытым.
12. Какие клапаны должны выбирать направление потока? Как выбрать?
Выбор направления потока необходим для регулирующих клапанов с одинарным уплотнением, таких как односедельные клапаны, клапаны высокого давления и золотниковые клапаны с одинарным уплотнением без балансировочных отверстий.
Открытый и закрытый поток имеют свои преимущества и недостатки. Работа клапана с открытым потоком более стабильна, но характеристики самоочистки и уплотнения плохие, срок службы короткий; Срок службы клапана закрытого типа, характеристики самоочистки и уплотнения хорошие, но когда диаметр стержня клапана меньше диаметра золотника клапана, стабильность плохая.
Односедельные клапаны, клапаны низкого расхода и золотниковые клапаны с одинарным уплотнением обычно выбираются как с открытым потоком, так и с закрытым по потоку, когда загрязнение сильное или когда требуется самоочистка. Двухпозиционные быстрооткрывающиеся характеристические регулирующие клапаны выбираются по типу «закрытый по потоку».
- Какие три основных фактора следует учитывать при выборе привода?
1) Выходная мощность привода должна быть больше нагрузки регулирующего клапана и разумно согласована.
2) Чтобы проверить, соответствует ли допустимый перепад давления, указанный для регулирующего клапана, технологическим требованиям при использовании стандартной комбинации. Силу дисбаланса на золотнике следует рассчитывать для большого перепада давления.
3) Соответствует ли скорость срабатывания привода требованиям технологического процесса, особенно электрического привода.
14, чтобы определить калибр регулирующего клапана семь шагов?
1) Определить расчетный расход – Qmax, Qmin
2) Определить расчетный перепад давления – по характеристикам системы выбрать значение коэффициента сопротивления S, а затем определить расчетный (клапан полностью открыт) перепад давления;
3) Рассчитайте коэффициент расхода — выберите соответствующую формулу расчета или программное обеспечение, чтобы найти максимальное и минимальное значение KV;
4) Выбор значения КВ – по максимальному значению КВ в выбранной линейке продукции, наиболее близкому к классу КВ, для первоначального выбора калибра;
5) Проверка открытости – требования Qmax ≯ 90% открытия клапана; Qmin ≮ 10% открытия клапана;
6) Проверка фактического регулируемого отношения – общие требования должны быть ≮ 10; R фактическое > R требуемое
7) Определение калибра – если не квалифицировано, повторно выберите выбранное значение KV, а затем проверьте.
15. Каковы вспомогательные устройства (аксессуары) пневматического регулирующего клапана? Какова роль каждого?
1) Позиционер клапана – используется для улучшения рабочих характеристик регулирующего клапана с целью достижения правильного позиционирования;
2) Переключатель положения (хода) клапана – отображает рабочее положение хода верхнего и нижнего пределов регулирующего клапана;
3) Пневматический удерживающий клапан – удерживает клапан в текущем положении в случае прекращения подачи воздуха;
4) Электромагнитный клапан – для осуществления автоматического переключения газового контура. Одинарный газовый регулятор с двумя положениями – три; двойной газовый регулятор с двумя положениями – пять;
5) Ручной механизм – в случае отказа системы можно переключиться на ручное управление;
6) Пневматическое реле – позволяет пневматическим тонкопленочным приводам двигаться быстрее и сокращать время передачи;
7) Редуктор давления фильтрации воздуха – для очистки воздуха и регулирования давления;
8) Газовый резервуар для хранения – неисправность источника газа, чтобы клапан мог продолжать работать в течение определенного периода времени, как правило, необходимо сопоставить его с тремя защитами.
16. В каких случаях необходимо использовать позиционер клапана?
1) Трение большое, необходимость точного позиционирования. Например, высокотемпературные, низкотемпературные регулирующие клапаны или регулирующие клапаны с гибкой графитовой набивкой;
2) Медленные процессы, при которых необходимо повысить скорость срабатывания регулирующего клапана. Например, системы регулирования таких параметров, как температура, уровень жидкости и анализ.
3) Случаи, когда необходимо увеличить выходную силу привода и силу отключения. Например, односедельные клапаны с DN≥25 и двухседельные клапаны с DN＞100. При перепаде давления на обоих концах клапана △P>1 МПа или входном давлении P1>10 МПа.
4) Система регулировки разделенного диапазона и работа регулирующего клапана иногда требуют изменения формы открытия газа и закрытия газа.
5) Необходимость изменения расходных характеристик регулирующего клапана.