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3088至尊木蟲 (著名寫手)
工藝設計-老熊
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【工藝技術版工藝設計系列之二】工藝設計中閥門選擇 已有19人參與
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【工藝技術版工藝設計系列之二】工藝設計中閥門選擇 歡迎大家對該問題提問,非灌水回帖均有獎勵閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件,具有導流、截流、調節(jié)、節(jié)流、防止倒流、分流或溢流泄壓等功能。閥門作為管道的重要控制元件。管道系統(tǒng)選擇最適合的閥門很重要,關系到管道的安全、流量損失、成本等。 目前,我國閥門行業(yè)已能生產(chǎn)種類齊全的閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、節(jié)流閥、旋塞閥、隔膜閥、安全閥、調節(jié)閥、疏水閥和特種閥門等 12 大類;最高工作壓力為 600MPa,最大公稱通徑達 5350mm,最高工作溫度為 1200℃,最低工作溫度為 -196℃,適用介質為水、蒸汽、油品、天然氣、強腐蝕性介質(如濃硝酸、中濃度硫酸等)、易燃介質(如笨、乙烯等)、有毒介質(如硫化氫)、易爆介質及帶放射性介質(金屬鈉、—回路純水等)。閥門承壓件材質鑄銅、鑄鐵、球墨鑄鐵、高硅鑄鐵、鑄鋼、鍛鋼、高、低合金鋼、不銹耐酸鋼、哈氏合金、因科鎳爾、蒙乃爾合金、雙相不銹鋼、鈦合金等。并且能夠配套生產(chǎn)各種液動、氣動、電動閥門驅動裝置。面對如此眾多的閥門品種和如此復雜的各種工況,要選擇管道系統(tǒng)最適合安裝的閥門產(chǎn)品,我以為,首先應了解閥門的特性;其次應掌握選擇閥門的步驟和依據(jù);再者應遵循選擇閥門的原則。 【工藝技術版工藝設計系列之一】工藝設計中機泵選擇 http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=4117988&fpage=1 【工藝技術版工藝設計系列之三】工藝設計中管徑和壁厚選擇 http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=4248036&fpage=1 【工藝技術版工藝設計系列之四】工藝設計中管道材質選擇 http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=4264202 [ Last edited by 3088 on 2012-3-18 at 21:57 ] |
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至尊木蟲 (著名寫手)
工藝設計-老熊
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一、閥門的特性有使用特性和結構特性 使用特性:確定了閥門的主要使用性能和使用范圍,屬于閥門使用特性的有:閥門的類別(閉路閥門、調節(jié)閥門、安全閥門等);產(chǎn)品類型(閘閥、截止閥、蝶閥、球閥等);閥門主要零件(閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣、密封面)的材料;閥門傳動方式等。 結構特性:它確定了閥門的安裝、維修、保養(yǎng)等方法的一些結構特性,屬于結構特性的有:閥門的結構長度和總體高度、與管道的連接形式(法蘭連接、螺紋連接、夾箍連接、外螺紋連接、焊接端連接等);密封面的形式(鑲圈、螺紋圈、堆焊、噴焊、閥體本體);閥桿結構形式(旋轉桿、升降桿)等。 |

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二、選擇閥門的步驟和依據(jù) 1、明確閥門在設備或裝置中的用途,確定閥門的工作條件:適用介質、工作壓力、工作溫度等等。 2、確定與閥門連接管道的公稱通徑和連接方式:法蘭、螺紋、焊接等。 3、確定操作閥門的方式:手動、電動、電磁、氣動或液動、電液聯(lián)動等。 4、根據(jù)管線輸送的介質、工作壓力、工作溫度確定所選閥門的殼體和內件的材料: 鑄鋼、碳素鋼、不銹鋼、合金鋼、不銹耐酸鋼、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、銅合金等。 5、選擇閥門的種類:閉路閥門、調節(jié)閥門、安全閥門等。 6、確定閥門的型式:閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、節(jié)流閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥等。 7、確定閥門的參數(shù):對于自動閥門,根據(jù)不同需要先確定允許流阻、排放能力、背壓等,再確定管道的公稱通徑和閥座孔的直徑。 8、確定所選用閥門的幾何參數(shù): 結構長度、法蘭連接形式及尺寸、開啟和關閉后閥門高度方向的尺寸、連接的螺栓孔尺寸和數(shù)量、整個閥門外型尺寸等。 9、利用現(xiàn)有的資料:閥門產(chǎn)品目錄、閥門產(chǎn)品樣本等選擇適當?shù)拈y門產(chǎn)品。 |

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三、選擇閥門的依據(jù) 1、所選用閥門的用途、使用工況條件和操縱控制方式。 2、工作介質的性質:工作壓力、工作溫度、腐蝕性能,是否含有固體顆粒,介質是否有毒,是否是易燃、易爆介質,介質的黏度等。 3、對閥門流體特性的要求:流阻、排放能力、流量特性、密封等級等。 4、安裝尺寸和外形尺寸要求:公稱通徑、與管道的連接方式和連接尺寸、外形尺寸或重量限制等。 5、對閥門產(chǎn)品的可靠性、使用壽命和電動裝置的防爆性能等的附加要求。 (在選定參數(shù)時應注意:如果閥門要用于控制目的,必須確定如下額外參數(shù): 操作方法、最大和最小流量要求、正常流動的壓力降、關閉時的壓力降、閥門的最大和最小進口壓力。) 根據(jù)上述選擇閥門的依據(jù)和步驟,合理、正確地選擇閥門時還必須對各種類型閥門的內部結構進行詳細了解, 以便能對優(yōu)先選用的閥門做出正確的抉擇。 管道的最終控制是閥門。閥門啟閉件控制著介質在管道內的流向方式, 閥門流道的形狀使閥門具備一定的流量特性,在選擇管道系統(tǒng)最適合安裝的閥門時必須考慮到這一點。 |

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蝶閥:蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內,圓盤蝶板繞著軸線旋轉,旋轉角度為0°~90°之間,旋轉到90°時,閥門則處在全開狀態(tài)。蝶閥結構簡單、體積小、重量輕,只由少數(shù)幾個零件組成。而且只需旋轉90°即可快速啟閉,操作簡單,同時該閥門具有良好的流體控制特性。蝶閥處于完全開啟位置時,蝶板厚度是介質流經(jīng)閥體時唯一的阻力,因此通過該閥門所產(chǎn)生的壓力降很小,故具有較好的流量控制特性。 蝶閥有彈密封和金屬的密封兩種密封型式。 彈性密封閥門,密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。金屬密封能適應較高的工作溫度,彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。如果要求蝶閥作為流量控制使用,主要是正確選擇閥門的尺寸和類型。蝶閥的結構原理尤其適合制作大口徑閥門。蝶閥不僅在石油、煤氣、化工、水處理等一般工業(yè)上得到廣泛應用,而且還應用于熱電站的冷卻水系統(tǒng)。 常用的蝶閥有對夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。 對夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間,柱塞閥法蘭式蝶閥是閥門上帶有法蘭,用螺栓將閥門上兩端法蘭連接在管道法蘭上。 |

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按避免介質倒流選用閥門 這品種型的閥門的作用是只允許介質向一個方向活動,而且阻止方向活動。通常這種閥門是自開工作的,在一個方向活動的流體壓力作用下,閥瓣翻開;流體反方向活動時,由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用于閥座,從而切斷活動。其中止回閥就屬于這品種型的閥門,它包括旋啟式止回閥和升降式止回閥。旋啟式止回閥有一介鉸鏈機構,還有一個像門一樣的閥瓣自在地靠在傾斜的閥座外表上。為了確保閥瓣每次都能抵達閥座面的適宜地位,閥瓣設計在鉸鏈機構,以便閥瓣具有足夠有旋啟空間,并使閥瓣真正的、片面的與閥座接觸。閥瓣可以全部用金屬制成,也可以在金屬上鑲嵌皮革、橡膠、或許采用分解掩蓋面,這取決于運用功能的要求。旋啟式止回閥在完全翻開的情況下,流體壓力簡直不受障礙,因而經(jīng)過閥門的壓力降絕對較小。升降式止回閥的閥瓣座落位于閥體上閥座密封面上。此閥門除了閥瓣可以自在地升降之外,其他局部好像截止閥一樣,流體壓力使閥瓣從閥座密封面上抬起,介質回流招致閥瓣回落到閥座上,并切斷活動。依據(jù)運用條件,閥瓣可以是全金屬構造,也可以是在閥瓣架上鑲嵌橡膠墊或橡膠環(huán)的方式。像截止閥一樣,流體經(jīng)過升降式止回閥的通道也是狹隘的,因而經(jīng)過升降式止回閥的壓力降比旋啟式止回閥大些,而且旋啟式止回閥的流量遭到的限制很少。 按調理介質參數(shù)選用閥門 在消費進程中,為了使介質的壓力、流量等參數(shù)契合工藝流程的要求,需求裝置調理機構對上述參數(shù)停止調理。調理機構的次要任務原理,是靠改動閥門閥瓣與閥瓣與閥座間的流通面積,到達調理上述參數(shù)的目的。屬于這類閥門的統(tǒng)稱為控制閥,其中分為依托介質自身動力驅動的稱為自驅式控制閥如減壓閥、穩(wěn)壓閥等,凡搶先下去動力驅動的(如電力、緊縮空氣和液動力)稱為他驅式控制閥,如電動調理閥、氣動調理閥和液動調理閥等。 |

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選擇閥門主要零件的材料,首先應考慮到工作介質的物理性能(溫度、壓力)和化學性能(腐蝕性)等。同時還應了解介質的清潔程度(有無固體顆粒)。除此之外,還要參照國家和使用部門的有關規(guī)定和要求。 許多種材料可以滿足閥門在多種不同工況的使用要求。但是,正確的、合理的選擇閥門的材料,可以獲得閥門最經(jīng)濟的使用壽命和最佳的性能。 在閥門零件材料的劃分中,最一般的方法是按殼體所使用的材料劃分:如鑄鐵閥,殼體材料用灰鑄鐵、可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵制成的閥門;鋼閥,殼體用碳素鋼、合金鋼或不銹耐酸鋼制成的閃;鈦閥,殼體用鈦合金制成的閥門;銅閥,殼體用銅合金制成的閥門;鋁閥,殼體用鋁合金制的閥門;塑料閥,殼體用塑料制成的閥門;陶瓷閥,殼體內襯有陶瓷的閥門,等等。 1、鑄鐵閥 鑄鐵閥以其價格低廉,制造工藝簡單,有較好的耐腐蝕性能,廣泛應用于國民經(jīng)濟各個部門,是水道、建筑設備、煤氣設備、船舶、消防設備、石油化工設備、煉鐵設備、食品加工設備等不可缺少的管路附件。鑄鐵閥的工作溫度范圍通常中從環(huán)境(室溫)溫度到225℃以下。但是,由于灰鑄鐵是脆性材料,限制了鑄鐵閥的使用范圍。 在鑄鐵閥門中,由于可鍛鑄鐵和球鑄鐵內部顯微組織的改變,可鍛鑄鐵的組織近表層為鐵素體,中心部為珠光體,與軟鋼的組織大致相同。球墨鑄鐵是經(jīng)過添加元素和變質處理,且在鑄過程中獲得球狀石墨,因此,其力學性能比普通灰鑄鐵要好得多,其使用工作壓力可更高些。 通常,鑄鐵閥門的使用范圍規(guī)定如下: (1)當用于公稱壓力PN≤1.0MPa,工作溫度為—10~200℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為HT200、HT250、HT300、HT350的灰鑄鐵閥。 (2)當用于公稱壓力PN≤2.5MPa,工作溫度為—30~300℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10的可鍛鑄鐵閥。 (3)當用于公稱壓力PN≤4.0MPa,工作溫度為—30~350℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨鑄鐵閥。 2、鋼閥 由于使用鋼材的種類不同,鋼閥所適用的介質也大不相同,盡管鋼閥的價格比較昂貴,但由于鋼是一種塑性材料,適用范圍廣,可以在多種介質中應用,如鎢、飽和蒸汽和熱蒸汽、高溫和低溫油品、液化氣體、腐蝕性強的介質等,因此應用非常廣泛。 碳鋼,由于其力學性能和綜合使用性能優(yōu)異,因此,其使用范圍更廣,通常還包括鑄鐵閥及青銅閥(廣泛應用于—180℃以下)使用的工況條件。一般在重要的設備、裝置和管道上都采用堅固可靠的鋼制閥門。在介質為可燃性氣體、液體,毒性氣體、液體,易燃易爆性介質,壓縮氣體,液化氣體,動力裝置的管道上,以及其它類似的場合,必須使用鋼制閥門。 特碳鋼和低鎳合金鋼可用于工作溫度低于零度的工況,但不能使用到深冷的區(qū)域。用這些材料制造的閥門,可能適用于海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯等介質。 耐腐蝕鋼材包括不銹鋼、特種不銹鋼、“蒙乃爾”合金,哈斯特洛依“B”,哈斯特洛依“C”,不銹耐酸鋼等。 不銹鋼耐酸鋼閥門可以廣泛應用于化工和食品行業(yè)。如輸關醋酸、硝酸、硫酸、堿、西漂白液、食品、果汁、碳酸、制革液和其它許多化工產(chǎn)品的管路上。超低碳奧氏體不銹耐酸鋼閥門,通常用于在低溫下輸送液態(tài)氣體,如天然氣、沼氣、氧氣和氫氣等。特種不銹鋼閥門有很好的耐腐蝕性能,通常用于輸送各種溫度和濃度的硫酸的管道和裝置上!懊赡藸枴焙辖痖y門,主要用于輸送堿、鹽溶液,食品和許多無機酸,特別是硫酸和氫氟酸的管道和裝置上。此外,這類閥門還可用于蒸汽和海水的管道上。鎳閥,對于堿和鹽溶液具有極強的耐腐蝕能力,通常用在產(chǎn)品輸送中,要求確保高純度的工況!肮稀焙辖痖y門,主要用于輸送氯化銨、氯化鋅、硫酸鋁、硫酸銨、鹽酸等強腐蝕性介質的管道和裝置上。 |


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