Клапаны для сложного отключения и управления

Совершать одно и то же снова и снова и ожидать другого результата - это безумие. За свою карьеру я много раз видел, как этот сценарий разыгрывался. Может возникнуть вопрос, а часто ли у вас возникают проблемы с этим клапаном? Со временем многие инженеры и бригады технического обслуживания продолжают использовать клапаны того же типа, которые имеют хороший срок службы в своих процессах.

Как производитель клапанов и который посетил множество клиентов, «хороший срок службы» - это личное мнение. Сторонние специалисты, такие как производители клапанов, могут обладать специальными знаниями для увеличения срока службы клапана. Если ответ отрицательный, мы просто кладем новую каждые два месяца и выбрасываем старые. При кажущемся безумном подходе к проблеме ответ также может быть таким:«Мы всегда так поступали».

Существует множество сложных сред, которые создают проблемы для стандартных клапанов. Один из примеров - все, что транспортируется пневматически. Даже детская присыпка, переносимая пневмотранспортером, является абразивной. Многие традиционные шаровые краны или стандартные дроссельные заслонки с резиновым покрытием не будут работать в этом сценарии. Эти клапаны, вероятно, придется довольно часто ремонтировать или полностью заменять.

Любой клапан, имеющий ограничения, или, в случае дроссельной заслонки, диск непосредственно в середине потока потока, - это клапаны, которые, скорее всего, плохо выдержат в самых абразивных средах. Идеальный клапан во многих потоках абразивного материала должен быть полнопроходным, с ограниченными карманами или полостями для накопления материала. Клапан, как правило, должен быть изготовлен таким образом, чтобы лучше выдерживать истирание. Заполнители полостей корпуса в некоторых клапанах - это метод увеличения срока службы клапана.

Карман или полость все еще присутствует, но они сведены к минимуму, и можно добиться некоторого увеличения срока службы клапана. Есть две школы мысли о том, как обращаться с абразивными потоками. Один из них - использовать металлический клапан с закаленными поверхностями, такими как стеллит или другие покрытия, чтобы клапан работал дольше, чем углеродистая сталь или нержавеющая сталь.

Другой метод борьбы с истиранием - это смягчение. Резина оказалась удачным материалом для абразивных потоков. В некоторых процессах трубопровод покрывается резиной для защиты трубопровода от частого ремонта или замены.

Известковая суспензия или известковое молоко

Известковая суспензия, обычно называемая известковым молоком, является относительно сложной средой, в которой многие традиционные клапаны могут выжить. Известь добавляется в воду и не растворяется в растворе, а представляет собой взвешенное твердое вещество. По этой причине необходимо поддерживать движение петли шлама извести, чтобы известь не оседала на дно трубопровода.

Требуется определенная скорость, чтобы частицы извести не оседали. Любые карманы, полости или пустоты являются естественным местом сбора извести. Как только известь оседает на этом участке, она превращается в затвердевшую массу. По этой причине у всех клапанов, таких как шаровые краны, пробковые клапаны и дисковые затворы, есть участки, которые могут создавать эксплуатационные проблемы, что приводит к частым отказам клапана.

Многие технологические предприятия стремятся стандартизировать определенные типы клапанов и в некоторых случаях добавлять дефлекторные конусы или другие устройства для защиты определенных типов клапанов. Попытки использовать шаровые, пробковые или дроссельные клапаны в известковой суспензии обычно приводят к постоянной замене клапана и дорогостоящему ремонту. Причина, по которой эти клапаны имеют проблемы, заключается в области полости тела. Известь может проникнуть в эти участки при открытии и закрытии клапана.

Кроме того, в случае дроссельной заслонки нижний вал является потенциальным местом неисправности. Как только известь оседает на этих участках, она затвердевает и значительно затрудняет работу клапана. Это может вызвать утомление оператора или даже поломку штока из-за превышения крутящего момента. Известь также имеет тенденцию к образованию накипи на поверхностях, что затрудняет работу клапана.

Мягкие изнашиваемые детали, такие как резиновое уплотнение дроссельной заслонки или посадочная поверхность шарового или пробкового клапана, разрушаются из-за абразивной природы накипи на металлических поверхностях. Когда поверхность окалины проходит через более мягкие детали, такие как седла, они повреждаются и со временем приводят к значительной утечке и эрозии клапана. Часто стоимость ремонта или замены незначительна по сравнению с затратами на рабочую силу и производственными потерями.

Известь используется в самых разных отраслях промышленности. Целлюлозно-бумажные комбинаты, сталелитейные заводы, угольные электростанции (процесс десульфурации дымовых газов), химические предприятия, производство стекла, продуктов питания и напитков, горнодобывающая промышленность, водоснабжение и очистка сточных вод - все это отрасли, которые используют известковую суспензию.

Рис. 1. Выше изображены пережимные клапаны с пневматическим и электрическим приводом. Пережимными клапанами также можно управлять с помощью ручного маховика, конической шестерни и гидравлических приводов. Типичный диапазон размеров составляет 1–40 дюймов, и они способны отключаться при давлении до 1500 фунтов на квадратный дюйм. Идеальный пережимной клапан будет работать там, где он закрывает клапан одновременно сверху и снизу и на 100% герметично закрывает центральную линию клапана. Двойной пережимной клапан идеально подходит для увеличения срока службы резиновой втулки, а в системах управления создает поток потока в центре трубопровода.

Один из типов клапана, который очень успешно применяется для изоляции и контроля известкового шлама, - это высококачественный пережимной клапан. Независимо от содержания хлоридов, обычно существует резиновая смесь для самых сложных условий эксплуатации. В пережимном клапане используется резиновая втулка с полным отверстием внутри клапана, чтобы выдерживать истирание при включении / выключении.

Для приложений управления внутренняя резиновая втулка может иметь такую ​​форму, чтобы соответствовать оптимальному требуемому Cv системы управления. В пережимных клапанах резиновая втулка - единственная часть клапана, которая контактирует со средой. Накипь может накапливаться на поверхности резины, но принцип работы пережимного клапана делает его, как правило, единственным самоочищающимся клапаном для известковой суспензии.

Высококачественные пережимные клапаны сжимают резиновую втулку одновременно сверху и снизу и закрывают клапан на 100% герметично при закрытии. Поскольку резина начинает растягиваться при закрытии, резина начинает отслаивать известковую известь на своей поверхности. По мере того, как клапан продолжает закрываться, средняя скорость увеличивается и помогает очистить внутреннюю поверхность резиновой втулки.

Износостойкость пережимных клапанов и способность к самоочистке являются основной причиной того, что пережимные клапаны являются идеальным клапаном для известковой суспензии. Высококачественный пережимной клапан для плавного регулирования известковой суспензии в большинстве случаев превосходит большинство шаровых кранов с V-образным отверстием и даже керамических клапанов. В некоторых случаях я слышал от клиентов, которые используют шаровой регулирующий клапан с V-образным отверстием и нуждаются в ремонте каждые 3-6 месяцев, тогда как регулирующий клапан может нуждаться в ремонте только каждые 1-2 года.

В скрубберах ДДГ на угольных электростанциях некоторые пережимные клапаны с ручным и двухпозиционным пневматическим приводом могут требовать ремонта только каждые 10 лет по сравнению с шаровыми, пробковыми или дисковыми затворами, которые требуют ремонта или замены два раза в год. Пожалуйста, поймите, что не все пережимные клапаны одинаковы и не все обеспечивают такие длительные интервалы обслуживания. Из-за изменчивости состава резины некоторые пережимные клапаны имеют довольно низкое качество.

Имейте в виду, что у любого, у кого есть плоскогубцы и резиновый шланг, есть пережимной клапан. Но высококачественный пережимной клапан с тщательно продуманной конструкцией будет работать намного лучше, чем меньшие бренды. Если вы уже пробовали пережимной клапан в прошлом, но его работа была неудовлетворительной, не сдавайтесь.

Вы просто выбрали не тот бренд. Разнообразие продуктов и качество у производителей пережимных клапанов, вероятно, являются самыми большими различиями среди всех типов клапанов в отрасли сегодня. Чтобы добиться успеха, вы, вероятно, заплатите больше за лучшее, но в конечном итоге вы значительно сэкономите на операционных расходах.

Рисунок 2. На изображении выше изображен затвор с фланцевым ножом. Клапан этого типа идеально подходит для тяжелых шламов. Клапан имеет открытый и закрытый запор, пресс-масленку, крепление концевого выключателя и промывочные пластины. Эта конструкция выталкивает накопившиеся твердые частицы из нижней части клапана в зону промывочной пластины. Промывочная пластина может быть оснащена системой промывки водой в каждом цикле, или промывочная пластина может быть снята, чтобы твердые частицы и небольшое количество жидкости выходили при каждом открытии и закрытии. Массивные резиновые втулки обеспечивают хорошую устойчивость к истиранию. Клапаны этого типа могут быть оснащены ручным, ручным приводом, электрическим, гидравлическим или пневматическим приводом.

Другой тип клапана, который успешно используется в известковом шламе, - это шламовый ножевой задвижка. Сегодня в отрасли доступно очень много типов ножевых задвижек. Есть торцевое уплотнение, клиновое уплотнение, однонаправленное, двунаправленное и т. Д.

Тип ножевой задвижки, которая наилучшим образом подходит для работы с известковой суспензией, - это двунаправленный клапан с двумя массивными резиновыми втулками с каждой стороны задвижки. Это будет задвижка с проталкиваемой конструкцией. В сквозных конструкциях заслонка прижимается и разделяет две резиновые втулки. Когда заслонка достигает нижней части резиновых втулок, она вытесняет любые затвердевшие твердые материалы из нижней части корпуса клапана. Каждое укупорочное средство выпускает небольшое количество жидкости и твердых частиц.

Кроме того, в верхней части клапана имеется протирающееся полиуретановое уплотнение, которое помогает соскоблить накипь, которая могла скопиться и затвердеть на затворе. На ворота также можно нанести тефлон и другие покрытия, чтобы сделать их более устойчивыми к образованию накипи или облегчить их стирание. Угольные электростанции используют этот тип клапана в своих скрубберах ДДГ более 40 лет.

При выборе ножевых затворов для работы с абразивом целесообразно выбрать ту, которая на 100% заполнена. Резиновые втулки должны на 100% совпадать с внутренним диаметром трубопровода. Если резиновые втулки немного меньше внутреннего диаметра трубопровода, то край втулок постоянно подвергается бомбардировке абразивным потоком. Как правило, пережимной клапан является гораздо лучшим клапаном для работы с известковой суспензией, чем любой запорный клапан, но из-за стоимости и размера ножевой запорный клапан часто предпочтительнее.

Перекачивание известкового раствора

Подобно клапанам, упомянутым выше, для перекачивания известкового шлама можно использовать многие типы насосов. Некоторые типы насосов подвержены образованию накипи, и когда крупные частицы отламываются, они вызывают серьезные повреждения и требуют чрезмерного ремонта насоса. Но по всем тем же причинам, указанным выше, существуют определенные типы насосов, которые будут лучшим типом насоса для известковой суспензии.

В зависимости от требуемой скорости потока, производимой одним насосом по сравнению с другим, вы можете быть вынуждены использовать определенные типы насосов. Если необходимая скорость потока составляет 440 галлонов в минуту или меньше, перистальтический насос может быть лучшим насосом для вашего применения. Но убедитесь, что вы используете размер шланга, рекомендуемый производителем, для обеспечения оптимального срока службы шланга. Если вы перекачиваете более 440 галлонов в минуту, то центробежный насос с резиновым покрытием может быть вашей лучшей альтернативой.

Одна особая проблема при перекачивании шламов заключается в том, чтобы поддерживать постоянную скорость шлама, чтобы частицы легче оседали из суспензии. Также насос без уплотнения идеален для удаления накипи. Перистальтический насос не имеет уплотнительных прокладок, а также шланг - единственная часть, которая контактирует со средой. Обычно это единственная изнашиваемая деталь перистальтических насосов.

Конструкции с одним роликом в сравнении с несколькими роликами или несколькими башмаками

Рисунок 3. Однороликовый перистальтический насос. Один ролик сжимает шланг только один раз за оборот, что значительно увеличивает срок службы шланга и снижает эксплуатационные расходы. Конструкция с одним роликом дополнительно увеличивает срок службы шланга и снижает эксплуатационные расходы, поскольку насос не выделяет значительного тепла и может работать с гораздо более высокими оборотами в минуту.

Перистальтические насосы - отличные насосы для перекачивания шламов с высоким содержанием твердых частиц. Многие петли для шлама извести содержат примерно 30-35% твердых частиц и имеют удельный вес примерно 1,2-1,35. По всем причинам, упомянутым выше в отношении пережимных клапанов, перистальтический насос в основном имеет те же свойства, что и пережимной клапан.

В перистальтическом насосе есть резиновый шланг, который сжимается для проталкивания суспензии через шланг. В перистальтических насосах нет карманов, полостей или пустот, а резиновый шланг отлично защищает от истирания.

Перистальтические насосы также отлично подходят для работы на высоте всасывания и могут работать всухую, не повреждая насос или шланг. Большинство других типов насосов не могут работать всухую без повреждения насоса. В случае перистальтических насосов вы должны сосредоточиться на приобретении эксцентриковой конструкции с одним роликом. Такая конструкция будет сжимать резиновый шланг только один раз за каждый оборот на 360 градусов. Это важно, потому что срок службы шланга во многом зависит от того, сколько раз вы сжимаете резиновый шланг.

Насос, который сжимает резиновый шланг два или более раз за каждый оборот на 360 градусов, обычно имеет ½ срока службы шланга эксцентриковой конструкции с одним роликом. Кроме того, существуют конструкции, в которых также используются две башмаки или металлические выступы для сжатия шланга. Эти конструкции вызывают сильное трение и нагрев резинового шланга. Добавление значительного трения и тепла к резиновому шлангу еще больше ухудшает резину и приводит к значительному сокращению срока службы шланга. Два башмаковых насоса, которые создают значительное трение и тепло, требуют повышенного содержания глицерина в корпусе для отвода тепла.

Одна электростанция в Огайо, перекачивающая известковую суспензию, использовала перистальтический насос с двумя башмаками и жаловалась, что их срок службы шланга составлял всего около 518 000 оборотов, прежде чем шланг сломался и вышел из строя. Эта электростанция рассказала, что они тратили более 29 000 долларов в год на каждый насос на ремонт и техническое обслуживание.

Рисунок 4. Выше показан типичный центробежный насос для шлама. Обычно этот тип насоса имеет резиновую футеровку для перекачки известкового шлама. Центробежные насосы идеально подходят для высоких расходов, превышающих 440 галлонов в минуту.

Они заменили 4-дюймовую конструкцию с двойным башмаком на 2,5-дюймовую конструкцию с эксцентриковым одинарным роликом. Срок службы шланга увеличился более чем в 5 раз и составил более 2,7 миллиона оборотов. Стоимость их обслуживания была снижена на 69% за счет использования перистальтического насоса эксцентриковой конструкции с одним роликом. Если у вас в настоящее время есть перистальтические насосы, и вы недовольны сроком службы шлангов и коэффициентом использования насоса, то вам стоит попробовать перистальтический насос с эксцентриковым роликом.

Если скорость потока превышает 440 галлонов в минуту, вы можете рассмотреть вариант центробежной конструкции для суспензии. Рабочее колесо и горловина, корпус и нагнетание имеют резиновую футеровку для защиты от истирания, которому могут подвергаться эти насосы. Этот тип центробежных шламовых насосов был разработан для шламов горнодобывающей промышленности с крупными частицами и твердыми частицами. Этот насос сослужит вам хорошую службу. Они доступны для насосов диаметром до 20 дюймов и даже больше для некоторых марок.

Выводы

Каждая среда уникальна, и по этой причине определенные стили клапанов или насосов могут быть лучше для определенных сред. Известковая суспензия - это всего лишь одна среда, которая может вызвать проблемы, которых нет в традиционных клапанах и насосах. Вышеупомянутые клапаны и насосы отлично подходят для работы с очень абразивными суспензиями с высоким содержанием твердых частиц.

Пережимные клапаны и перистальтические насосы способны перекачивать шламы с очень высоким содержанием твердых частиц, даже до 80%. Если у вас шламы с высоким содержанием твердых частиц, вам следует подумать о пережимных клапанах и перистальтических или центробежных насосах.

Все, что транспортируется пневматически, можно эффективно изолировать с помощью пережимного клапана. При пневматической транспортировке небольшое повреждение и небольшая утечка в клапане приведет к быстрому ухудшению запорной способности этого клапана. Пережимной клапан герметичен и гораздо более устойчив к такому быстрому износу. Известь накапливается, оседает в карманах и пустотах и ​​затвердевает, вызывая трудности в эксплуатации многих клапанов и насосов.

Резиновая втулка с полным отверстием или прямой шланг перистальтического насоса приводит к самоочистке резинового шланга или втулки. Отсутствие карманов или полостей для накопления материала - две основные причины, по которым пережимные клапаны и перистальтические насосы так идеально подходят для работы с известковой суспензией.