选择仪表阀时要考虑哪些因素?

    选择仪表阀时,需要考虑一些基本因素。选择仪表阀所需要考虑的一些最重要的标准如下。

    对于以下每个因素,每项都很重要:

    • 基本阀门/包装设计
    • 压力波动
    • 压力和温度注意事项

    其他要考虑关键因素还包括流动介质,代码和标准,执行机构设计选项以及流动分析和节流孔尺寸等。 

    在确定阀门规格之前,必须对系统的所有方面进行适当的评估,这一点至关重要。了解各种工作条件将极大地影响阀门的最终选择。 
     

    主要仪表阀设计
     

    了解阀门填料的设计方式以及可用的阀门设计类型在规格制定过程中起着重要作用。与手动操作相反,阀门的基本核心是由诸如球或针之类的控制组件组成,有时还包括用于阀门操作的自动致动装置。阀座控制物料的流动,而填料则限制了阀座和驱动元件之间的泄漏。整体性能会受到诸如结构材料,刚度,气门杆位置以及正确选择气门等因素的显着影响。一般来说,在市场上所有的阀门设计中,以下四种阀门类型适用用于仪表应用中以进行流量控制,分析:

    1、球阀

    球阀由球形部件组成,用以停止或启动流体的流动。当球阀手柄转到打开位置时,球旋转到通孔的位置与阀体的入口和出口成一直线。当阀关闭时,球会旋转,从而使孔关闭阀体出口,停止流动。大多数球阀执行器是快动型,只需要转动阀柄四分之一圈即可打开和关闭阀。

    最受欢迎的仪表球阀具有PFA(全氟烷氧基聚合物)阀座,额定压力高达3,000 PSI,温度高达350°F(176°C),并提供单向(直列),双向角度模式和三通连接。高质量的球阀在1000 PSI的压力下经过气动测试,氮气零泄漏。这些球阀应具有经过3,000 PSI的水压测试的阀体,并经过2,000 PSI的测试。

    流行的球阀设计提供316不锈钢和黄铜材质,并结合了一件式填料,可提供干净,准确的样品,并且其设计允许直接插入,可轻松更换填料。

    2、双截止阀和排气阀:

    双排泄放阀

    双排泄放阀或DBBV代替了3个单独的阀,2个隔离阀和1个排水阀。双截止阀和放气阀提供了与上游和下游过程流量和压力的隔离。

    双重隔离和泄放阀可阻止过程流体进入正在处理的区域。放气阀打开时,两个直通阀均关闭。如果流体泄漏通过第一个阀,则泄压器会在对上游阀和下游阀之间的腔加压之前将其排出。如果要堵塞放气阀,则下游阀将阻止流体通过。

    3、针阀

    针阀使用精密设计的锥形销逐渐打开空间以精确控制流量。可以使用针头来控制和调节流量。针型阀的孔口相对较小,带有长而锥形的阀座,螺钉末端的针形柱塞精确地适合阀座的关闭位置。

    旋转针阀螺钉时,柱塞缩回,从而允许阀座和柱塞之间流动。但是,当柱塞完全缩回时,可以控制流量的精确调节。针阀通常用于需要精确控制低压气流的真空系统中。它们通常用作其他更复杂的阀门系统的组成部分。

    仪表针阀可提供带螺纹的阀帽或整体式阀帽。多数产品的额定压力高达6,000 PSI,温度高达450⁰F(232⁰C),并提供直角和角形两种型号。

    4、单向阀

    单向阀(又称单向阀)是通常允许介质(液体或气体)仅在一个方向上流过的阀。

    止回阀带有两通阀,这意味着它们在阀体上有两个开口,一个用于流体或气体进入,另一个用于介质排出。有各种类型的止回阀用于多种应用。止回阀有多种尺寸,但通常很小。大多数止回阀会自动工作,并且没有阀柄或阀杆。

    当弹簧上产生背压时,止回阀会关闭止回阀机构的重量,从而使介质只能沿一个方向流动。

    止回阀的校准开裂压力已校准,这是该阀将在上游运行的最小压力。大多数止回阀的额定压力高达6,000 PSI,温度高达350⁰F(177⁰C)。取决于应用,裂化压力通常设置为1 / 3、1、5、10、15、25和50 PSI。

    歧管阀

    在许多应用中都使用到了歧管阀。它们通常用于安装阀门或巩固管道配置,在阀门和要进入的管道之间进行接口。歧管是单个块或相邻块,其接口用于将阀安装到流体输送口或端口上以进行流体输送。然后将端口连接到歧管以完成回路。  

    由于歧管阀系统可以用于模块中,因此其他类型的阀可以轻松互换并轻松安装到歧管上,以定制由执行器操作的系统。串联连接到歧管的阀可以具有各种NPT,Metric或ORB端口。这减轻了开发具有不同端口的各种阀类型的更复杂系统的需求,简化了系统并节省了成本。

    可以在不使用其他阀的情况下将歧管用作具有两个或多个串联连接的端口的流体腔,以减少管道。例如,带有多个较小端口与较大油箱端口相连的回流歧管可以消除对一系列配件的需求。这样可以降低成本并减少潜在的泄漏点。

    大多数歧管有2、3或5个阀配置:

    • 两个阀歧管与压力计,压力变送器和压力开关等仪器一起使用。
    • 最常见的是三个阀歧管。它们可以在过程侧结合测试端口,在仪器侧结合排放端口。
    • 差压仪表通常使用五个阀组,其中​​仪表侧需要排水阀。它们对于冲洗系统和防止昂贵的液体流失也很常见。
    • 三阀组合歧管和五个阀组合歧管与差压仪表(例如差压变送器,开关和压力表)一起使用。

    主要设计特征

    大多数歧管设计都具有表面硬化的旋转阀杆塞。该设计是大多数低压,中压和高压应用的理想选择。

    • 高压气体应用通常将旋转阀塞与软阀座设计结合在一起。座椅材料是增强的聚四氟乙烯(RPTFE),delrin和PEEK。
    • 高质量的歧管在316 SS中有一个表面硬化的球塞。由Hastelloy C,Monel,Inconel和钛制成的歧管带有碳化钨球塞。
    • 歧管阀的设计应采用“密封件上方的螺纹”,以防止阀杆螺纹被系统中流动的流体弄湿。
    • 密封垫的布置根据温度范围而变化。对于高达180°C的温度,使用的材料是RPTFE。对于180°C至270°C的温度范围,请使用石墨化密封。超过270°C到最高540°C,使用了Grafoil密封件。

    材料的选择取决于工作流体和安装位置,在这些位置,大气条件可能会有所不同,并且需要使用特定的材料来防止腐蚀和承受振动。

    常见的歧管材料包括:

    • 碳钢ASTM A105
    • 不锈钢ASTM A479,A182,F304,F304L,F316,F316L和F321,并提供符合NACE MR 01 75的耐腐蚀性能。

    当需要极高的耐腐蚀性时,材料通常为:

    • Monel符合NACE MR 01 75的耐腐蚀要求
    • 铬镍铁合金,哈氏合金C和钛