閥門類型是由工藝工程師或與配管工程師一起根據管道操作的功能需要、介質的性質(包括介質的毒性、易燃易爆性能、對金屬的腐蝕性等)、流量、流速、壓力降并考慮經濟性等因素進行確定的。
在應用工程技術高度發(fā)展的今天,工業(yè)生產裝置可謂種類繁多,生產條件(指由介質類型、溫度、壓力等構成的介質條件)也千差萬別,所用的閥門類型更是數(shù)不勝數(shù)。所以,全面介紹各種生產條件下的閥門選用是不現(xiàn)實的。不同的生產裝置,都可能會用到一些特殊的閥門,但90%以上的閥門為通用閥門。本文小編僅給出通用閥門的選用指導原則。
一般情況下,閥門的選型應遵循下列基本原則:
①滿足管道操作的功能性要求;
②滿足介質工況條件對閥門的特殊要求;
③應兼顧經濟性原則。
1.閥門的功能性要求
工業(yè)生產裝置中的管道,根據工藝操作的需要,常常有關斷、流量調節(jié)、超壓泄放保護等不同的動作要求,并通過管道上的閥門來實現(xiàn)。因此,閥門的選型應首先滿足這樣的功能性要求。
下面是一些工程例子,但不限于這些。
①對于管道要切換操作或隔斷的地方,例如泵、換熱器的進出口,調節(jié)閥的上下游及旁路等,應設置關斷閥。
②對于管道需要進行流量調節(jié)的地方,應設置調節(jié)閥。調節(jié)閥往往與液位計、流量計、溫度汁等進行聯(lián)鎖,以實現(xiàn)溫度、流量等方面的控制。
③對于可預見到管道有可能超壓的情況,應在適當位置設置安全泄壓閥或爆破片等、
④對于為防止管道介質因異常情況而回流的情況,應在適當位置設置止回閥。
⑤對于蒸汽管道,為防止凝結水的產生進而影響管道或設備的正常工作,應在適當?shù)牡胤皆O置疏水閥。
2.閥門型式選用原則介質的適應性要求
具有同樣功能的閥門,也有許多細分類型,并具有不同的特點。因此,在滿足功能要求的情況下,閥門的選型還要同時考慮其他因素的影響,包括閥門的流動特性、密封性等。
下面是一些關于關斷類閥門的工程例子,但不限于這些。
①對壓力降比較敏感的介質工況,宜選用流阻較小、流動特性較好的閥門。例如,裝置中有許多低壓介質管道、負壓管道、重力流管道等,都宜選用低壓力降閥門,且不宜選用帶彈簧復位的止回閥。
②對流動狀態(tài)比較敏感的介質,宜選用流阻較小、流動特性好的閥門。例如,對于隨壓力波動而可能發(fā)生氣化的介質工況,介質流經閥門時應盡量減少紊流,以免介質發(fā)生氣化而給操作帶來的不利影響。
③對于高壓介質工況,宜選用流阻較小、介質流動特性好的閥門。因為高壓下,介質的流速較快,會造成更大的阻力降,從而增加生產裝置的操作成本。
④對于壓力呈高頻波動的介質工況,例如,往復壓縮機和往復泵進出口管道上的切斷閥,應選擇流阻較小、流動特性好的閥門,除減少流體阻力并降低裝置的操作費用外,還可降低因壓力波動而產生的激振力,減緩管道的振動。
⑤對于有特殊要求的介質工況條件,閥門型式應能適應這樣的特殊要求。例如,有通球要求的長輸管道,閥門應能滿足管道的通球要求。
⑥黏度比較大的介質,或粉料輸送管道,所選閥門不宜有使介質滯留的死角,如閘閥的閥座槽等,以免介質堵塞閥門的關閉件而使閥門失去應有的功能。
⑦危害性比較大的介質,如GB/T 5044定義的極度危害介質,應選擇密封性好的閥門,如波紋管閥、隔膜閥等。
⑧受環(huán)境溫度的影響,可預見會發(fā)生氣化的介質,不宜選用會形成密閉閥腔的閥門,或設置閥腔自動泄壓系統(tǒng)。
3.經濟性要求
經濟性對工業(yè)生產裝置建設來說是永遠不可能撇開的考慮因素,閥門選型也不例外。閥門選用的經濟性體現(xiàn)在兩個方面:其一是閥門本身的價格;其二是閥門對裝置運行成本的影響。
不同的閥門,制造成本不同,閥門的價格也不同,故當?shù)统杀镜拈y門能滿足使用要求時,應盡可能采用低成本的閥門類型。例如,大直徑低、中
壓閥門,采用蝶閥代替閘閥可有效地降低閥門應用成本。再例如,球閥比較重,故其價格往往比閘閥、截止閥高,尤其是大直徑閥門,球閥的價格會遠遠高于其他類型的切斷閥,因此,如果沒有其他特殊要求,應盡可能采用其他類型的切斷閥。再例如,對于球閥和蝶閥來說,其金屬密封型式的價格遠高壓非金屬密封型式,故如果沒有其他特殊限制,應盡可能采用非金屬密封型式。
有時候,閥門的成本與其性能是相悖的,并且不是非此即彼的選擇情況。此時應綜合考慮閥門的使用性、可靠性和價格的平衡關系,最終選擇一個性價比較好的閥門型式。