Как выбрать клапаны для промышленных гидравлических систем

Как правильно выбрать клапаны для вашей промышленной жидкостной системы

Джо Буш, старший менеджер по продуктам, Swagelok

Выбор клапана является важной частью правильного проектирования и технического обслуживания промышленных, трубопроводных и контрольно-измерительных систем. Без подходящего клапана для конкретного применения операторы могут столкнуться с ненадлежащей или плохой работой жидкостной системы, увеличением времени простоя и предотвратимыми рисками безопасности.

Клапаны обычно выбираются при первоначальном проектировании жидкостной системы. На протяжении всего срока службы системы специалисты по техническому обслуживанию обычно заменяют клапан и большинство других компонентов на тот же тип, который уже находится в системе, в соответствии со спецификацией. Это делает еще более важным выбор правильного клапана с самого начала и может помочь операторам избежать необходимости преждевременной замены клапана в дальнейшем.

Как сделать правильный выбор?

Для правильного выбора клапана дизайнеры и техники могут следовать ШТАМПОВАННЫМ метод, который учитывает S размер, Т температура, А приложение, M издание, P давление, Е nds или фитинги и D доставка Тщательное рассмотрение каждого из этих условий эксплуатации может помочь специалистам по промышленным жидкостям и системам аналитического отбора проб сделать правильный выбор клапана.

Вот как применить STAMPED к конструкции вашей жидкостной системы:

S:Размер

Размер вашего клапана определяет его пропускную способность и должен соответствовать желаемому (или требуемому) расходу вашей системы. Производители указывают коэффициент текучести (C_v ), который указывает на взаимосвязь между перепадом давления на клапане и соответствующим расходом.

Коэффициент текучести или C_v , представляет собой количество воды в галлонах США в минуту, которое будет проходить через клапан при перепаде давления в 1 фунт на квадратный дюйм на клапане и при температуре 60°F. Для сжимаемых жидкостей, таких как газы, расчет и использование C_v Параметр для прогнозирования расхода является более сложным, но по-прежнему обеспечивает эффективное средство для определения размеров клапанов для данного применения.

Факторы конструкции клапана, влияющие на C_v включать размер и геометрию пути потока; размер отверстия клапана влияет на поток жидкости через него. Чем больше отверстие, тем больше потенциальная пропускная способность. Отверстия в разных типах клапанов могут значительно различаться; например, шаровой клапан обеспечивает минимальное сопротивление потоку, а игольчатый клапан может ограничивать или замедлять поток. Это должно учитываться при выборе.

Если вы сомневаетесь, проконсультируйтесь с вашим производителем — хороший производитель поможет подобрать нужный вам клапан. Для этой цели компания Swagelok предлагает удобную форму C_v. калькулятор, который можно использовать в качестве отправной точки при выборе подходящего клапана для вашего применения.

T:температура

Помните о температурах, при которых ваш клапан будет работать. Это включает в себя как температуру среды системы, которую ваш клапан поможет контролировать, так и рабочую температуру окружающей среды. Спросите себя:«Будут ли эти температуры постоянными или будут часто меняться?» Эти условия могут повлиять на выбор клапана или на частоту профилактического обслуживания.

Учитывайте колебания температуры, которые могут вызвать расширение и сжатие уплотнительных материалов. Кроме того, металлические компоненты могут терять прочность при более высокой температуре, что снижает номинальное давление. Важно проконсультироваться с вашим производителем, чтобы подтвердить, что клапан был полностью протестирован в экстремальных условиях.

A:Приложение

Подумайте, что ваш клапан должен делать в вашей системе. Вам нужно запустить или остановить поток? Регулировать уровень потока? Контролировать направление потока? Защитить систему от избыточного давления?

Ваши ответы на эти вопросы помогут выбрать тип клапана для вашей конструкции. Опять же, в качестве примера рассмотрим простой двухходовой шаровой кран. Хотя некоторые шаровые краны других производителей могут иметь функцию дросселирования, большинство шаровых кранов не следует использовать ни для дросселирования, ни для регулирования потока, и они предназначены для использования в полностью открытом или полностью закрытом положении. Если ваша цель — дросселировать или регулировать поток, лучшим вариантом может быть игольчатый или дозирующий клапан. Вы можете узнать больше о функциях и типах клапанов в этой статье.

М:СМИ

Технологическая жидкость внутри вашей системы также должна быть тщательно продумана, поскольку вы стремитесь выбрать правильный клапан с правильным составом материала. Убедитесь, что среда вашей системы совместима с материалами, из которых изготовлены корпуса клапанов, седла, наконечники штоков и другие более мягкие материалы. Несовместимость может привести к проблемам с коррозией, охрупчиванию или растрескиванию в результате коррозии под напряжением — все это может представлять угрозу безопасности, а также удорожать производство.

Как и в случае с температурой, вы также должны учитывать, где будет работать клапан. Будет ли он работать в среде с контролируемым климатом, например, внутри завода или в отапливаемом корпусе прибора? Будет ли он находиться на открытом воздухе, подвергаться воздействию таких элементов, как прямой солнечный свет, дождь, снег, мороз, лед и колебания температуры? Морская среда со значительным воздействием хлоридов? Клапаны и их компоненты изготавливаются из различных материалов. Выберите те, которые лучше всего подходят для этих факторов, чтобы максимизировать долговечность и функциональность клапанов.

P:Давление

Давление является еще одним важным фактором при выборе клапана. Обратите внимание на два разных контекста, в которых используется этот термин:

• Рабочее давление: Нормальное рабочее давление в вашей системе.
• Конструктивное давление: Максимальный предел давления, указанный производителем клапана; никогда не превышайте расчетное давление любого компонента жидкостной системы, за исключением случаев, когда это делается в условиях контролируемых испытаний.

Ограничение давления жидкостной системы основано на самом низком номинальном компоненте — помните об этом при выборе клапана. Давление и температура технологической жидкости оказывают значительное влияние на работу компонентов. Выбранный вами клапан должен удерживать давление и работать при необходимости и в широком диапазоне температур и давлений. Конструкция, выбор материала и проверка являются критически важными аспектами работы клапана. Также помните, что давление и температура значительно влияют друг на друга. Как правило, по мере повышения температуры технологической жидкости номинальное рабочее давление снижается.

E:конечные соединения

Клапаны поставляются с различными концевыми соединениями. Это могут быть встроенные трубные фитинги, трубная резьба, трубные фланцы, приварные концы и т. д. Хотя выбор торцевого соединения обычно не связан с конструкцией клапана, он имеет решающее значение для общего состава клапана и его способности поддерживать герметичную систему. . Убедитесь, что ваши торцевые соединения соответствуют давлению и температуре вашей системы и имеют правильный размер — правильное торцевое соединение может упростить установку и избежать дополнительных точек утечки.

D:Доставка

Рассмотрев каждый из этих факторов и выбрав клапан, наиболее подходящий для вашего применения, спросите себя:«Когда мне понадобятся мои клапаны? Сколько мне нужно?»

Своевременная доставка и надежные поставки так же важны для поддержания работоспособности и эффективности вашей жидкостной системы, как и любой другой фактор. В качестве последнего шага метода STAMPED проверьте своих поставщиков. Могут ли они доставить вам нужные детали, когда они вам нужны? Доступны ли они? Будут ли они работать с вами, чтобы понять потребности вашей системы?

Выбор клапана является неотъемлемой частью проектирования безопасных и эффективных жидкостных систем. Хотите получить более подробную информацию о выборе клапана и конструкции гидравлической системы? Подумайте о том, чтобы посетить один из наших учебных курсов, чтобы расширить свои знания о рабочем дизайне. Узнайте больше о наших предстоящих виртуальных курсах сегодня:

Джо Буш (Joe Bush) — старший менеджер по продуктам компании Swagelok. Он отвечает за разработку долгосрочного видения и стратегии для линейки общепромышленных клапанов. За 26 лет работы в Swagelok он накопил обширный опыт, в том числе руководил технической службой в группе обслуживания высокой чистоты, старшим аналитиком ценообразования и менеджером по рынку нефти и газа.