Popüler Bilim | Pratik Valf Bilgisi: Bütün Bunları Biliyor Musunuz?

Valf Temelleri

1. Bir vananın temel parametreleri şunlardır: nominal basınç PN, nominal çap DN.

2. Bir vananın temel işlevleri: ortamı kapatmak ve bağlamak, akışı ayarlamak, akış yönünü değiştirmek.

3. Vanaların ana bağlantı yöntemleri şunlardır: flanş, dişli, kaynak ve levha.

4. Valf basınç-sıcaklık değeri: farklı malzemeler ve çalışma sıcaklıkları altında izin verilen maksimum çalışma basıncı değişir.

5. Boru flanşlarına ilişkin standartlar temel olarak iki sistemi içerir: Avrupa sistemi ve Amerikan sistemi.

İki sistemin bağlantı boyutları tamamen farklıdır ve değiştirilemez.

Basınç sınıflandırması için en uygun ayrım şu şekildedir:

• Avrupa sistemi: PN0,25, 0,6, 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3, 10,0, 16,0, 25,0, 32,0, 40,0 MPa.

• Amerikan sistemi: PN1.0 (Sınıf 75), 2.0 (Sınıf 150), 5.0 (Sınıf 300), 11.0 (Sınıf 600), 15.0 (Sınıf 900), 26.0 (Sınıf 1500), 42.0 (Sınıf 2500) MPa.

• Flanş türleri temel olarak şunları içerir: entegre (IF), plaka kaynağı (PL), boyunlu alın kaynağı (SO), boyunlu alın kaynağı (WN), soket kaynağı (SW), dişli (Th), alın kaynak halkası gevşek flanşı (PJ/SE)/(LF/SE), düz kaynak halkası gevşek flanşı (PJ/RJ) ve flanş kapağı (BL).

• Flanş sızdırmazlık yüzeyi tipleri şunları içerir: düz yüz (FF), yükseltilmiş yüz (RF), içbükey (FM) dışbükey (M), dil (T) oluk (G), halka eklemi (RJ), vb.

Ortak (Genel) Vanalar

1. Vana tipi kodları Z, J, L, Q, D, G, X, H, A, Y, S'yi temsil eder: sürgülü vana, küresel vana, kısma vanası, küresel vana, kelebek vana, diyafram vana, plug vana, çek vana, emniyet vanası, basınç düşürücü vana ve buhar kapanı.

2. Vana bağlantı tipi kodları 1, 2, 4, 6, 7 şunları temsil eder: 1—iç dişli, 2—dış dişli, 4—flanş, 6—kaynaklı, 7—wafer.

3. Valf tahrik tipi kodları 9, 6, 3 şunları temsil eder: 9—elektrikli, 6—pnömatik, 3—sonsuz dişli.

4. Valf gövdesi malzeme kodları Z, K, Q, T, C, P, R, V şunları temsil eder: gri dökme demir, sfero dökme demir, sfero dökme demir, bakır ve alaşımları, karbon çeliği, krom-nikel paslanmaz çelik, krom-nikel-molibden paslanmaz çelik, krom-molibden-vanadyum çeliği.

5. Valf yuvası contası veya astar malzemesi kodları R, T, X, S, N, F, H, Y, J, M, W şunları temsil eder: östenitik paslanmaz çelik, bakır alaşımı, kauçuk, plastik, naylon plastik, floroplastikler, Cr paslanmaz çelik, sert alaşım, kauçuk astar, Monel alaşımı, valf gövdesi malzemesi.

6. Dökme demir vana gövdeleri aşağıdaki koşullar için uygun değildir:

• Yüksek nem içeriğine sahip su buharı veya ıslak gazlar;

• Yanıcı veya patlayıcı sıvılar;

• Sıcaklığın -20°C'nin altında olduğu ortamlar;

• Sıkıştırılmış gazlar.

Kontrol Vanaları

1. Bir kontrol vanası; vana gövdesi, aktüatör ve aksesuarlarından oluşur.

2. Pnömatik diyafram aktüatörlerinin iki türü vardır: doğrudan etkili ve ters etkili. Artan sinyal basıncıyla, itme çubuğu doğrudan hareketle aşağı doğru hareket eder ve ters hareketle yukarı doğru hareket eder. Standart sinyal basıncı 20-100 kPa'dır; konumlayıcıyla en yüksek basınç 250 kPa'dır. Temel strok boyutları şunlardır: 10, 16, 25, 40, 60, 100 mm.

Elektrikli aktüatörlerin pnömatik aktüatörlerle karşılaştırıldığında özellikleri nelerdir ve farklı çıkış türleri nelerdir?

• Güç kaynağı, basit ve kullanışlı, yüksek itme ve torka ve daha fazla sağlamlığa sahip olan elektriktir. Ancak yapısı daha karmaşıktır ve güvenilirliği daha düşüktür. Pnömatik aktüatörlerle karşılaştırıldığında küçük ve orta boyutlarda daha pahalıdır. Genellikle hava kaynağının olmadığı veya patlama/yangın önlemenin sıkı olmadığı durumlarda kullanılır.

• Üç çıkış türü vardır: açısal strok, doğrusal strok ve çoklu dönüş.

Doğrudan etkili tek yataklı kontrol vanasının özellikleri nelerdir ve nerede uygulanır?

• Yalnızca tek bir valf çekirdeği daha iyi sızdırmazlık sağladığından düşük sızıntı. Standart sızıntı %0,01 KV'dir ve daha ileri tasarım onu ​​bir kapatma vanası haline getirebilir.

• Yüksek dengesiz itme kuvveti nedeniyle izin verilen küçük basınç farkı. DN100 için basınç farkı yalnızca 120 kPa'dır.

• Küçük akış kapasitesi. DN100 için KV sadece 120'dir. Sızıntının küçük olduğu ve basınç farkının düşük olduğu durumlarda kullanılmalıdır.

Doğrudan etkili çift yataklı kontrol vanasının özellikleri nelerdir ve nerede uygulanır?

• Birçok dengesiz kuvveti dengeleyebileceği için izin verilen büyük basınç farkı. DN100 için basınç farkı 280 kPa'dır.

• Büyük akış kapasitesi. DN100 için KV 160'tır.

• İki valf çekirdeği aynı anda sızdırmazlık sağlayamadığından yüksek sızıntı. Standart sızıntı %0,1 KV'dir; bu, tek yataklı bir vananın 10 katıdır.

Esas olarak sızıntının kesin bir gereklilik olmadığı yüksek basınç diferansiyel durumlarında kullanılır.

Manşonlu kontrol vanalarının ana avantajları nelerdir?

Hem tek hem de çift yataklı vanaların avantajlarını birleştirir. Anahtar avantajlar:

1. İyi stabilite. Kısma için valf çekirdeğini ve valf yuvasını kullanmak yerine, valf tapasındaki dengesiz kuvveti azaltmak için bir denge deliğine sahip olan valf tapası kullanılır. Manşon ile tapa arasındaki geniş kılavuz yüzeyi, dengesiz kuvvetteki küçük bir değişiklikle birlikte titreşime daha az eğilimli hale getirir.

2. Güçlü değiştirilebilirlik ve çok yönlülük. Manşonu değiştirerek farklı akış katsayıları ve akış özellikleri elde edilebilir.

3. Minimum termal genleşme etkisine sahip, izin verilen büyük basınç farkı. Denge deliği olan manşonlu vananın denge prensibi, çift yataklı vananınkine benzer ve büyük bir basınç farkına izin verir. Manşon ve tapa aynı malzemeden yapıldığından termal genleşme tutarlıdır.

4. Manşon tarafından sağlanan kısma penceresi, büyük açıklıklara veya küçük deliklere (jet tipi) sahip olabilir. İkincisi gürültü azaltma ve titreşim azaltma etkilerine sahiptir ve daha fazla iyileştirme onu düşük gürültülü bir valf haline getirebilir.

Büyük basınç farkı ve düşük gürültü gereksinimleri olan durumlar için uygundur.

Tek, çift yataklı ve kovanlı vanaların yanı sıra düzenleme fonksiyonlarına sahip başka hangi vanalar mevcuttur?

Diyaframlı vanalar, kelebek vanalar, O-küresel vanalar (temel olarak kapatma için), V-küresel vanalar (geniş kontrol aralığı, kesme hareketi) ve eksantrik döner vanalar.

Bir kontrol vanasının ayarlanabilir oranı R, ideal ayarlanabilir oranı ve gerçek ayarlanabilir oranı nedir?

Ayarlanabilir oran R, bir vananın kontrol edebileceği maksimum ve minimum akış arasındaki orandır.

Valf boyunca basınç farkı sabit kaldığında maksimum akışın minimum akışa oranına ideal ayarlanabilir oran adı verilir.

Uygulamada basınç farkı değişir, bu nedenle orana gerçek ayarlanabilir oran adı verilir.

Bir kontrol vanasının akış katsayısı C, Cv ve KV değeri nedir?

Bir kontrol vanasının akış kapasitesi akış katsayısı ile temsil edilir.

1. Mühendislik birimlerinde Cv: 1 kgf/cm⊃2 basınç farkıyla, tamamen açıkken vanadan saat başına geçen su miktarı; ve 5-40°C'lik bir sıcaklık.

2. İngiliz birimlerinde C: 1 psi'lik basınç farkıyla, tamamen açıkken vanadan dakika başına geçen galon su sayısı.

3. Uluslararası birimlerde KV: 100 kPa basınç farkı ve 5-40°C sıcaklıkta, tamamen açıkken saat başına vanadan geçen su hacmi.

Cv = 1,17 KV KV = 1,01 C

Aktüatör çıkışının kontrol vanası için hangi kuvvetleri karşılaması gerekir?

1. Valf çekirdeğindeki statik dengesiz kuvvetin üstesinden gelin.

2. Valf yuvasını desteklemek için kapatma basıncını sağlayın.

3. Salmastranın sürtünmesinin üstesinden gelin.

4. Belirli uygulamalar veya yapılar (örneğin, körük, yumuşak contalar vb.) tarafından ihtiyaç duyulan ilave kuvvetler.

Kontrol vanalarında akışın açılması ve akışın kapanması ne anlama gelir?

Ortam akışının yönünü ifade eder ve vananın işlevi (hava-açık, hava-kapalı) ile ilgili değildir. Akış yönü önemlidir çünkü stabiliteyi, sızıntıyı ve gürültüyü etkiler.

Tanım: Kısma açıklığında akış yönü vana açılma yönü ile aynı ise buna akış açıklığı denir; aksi takdirde buna akışın kapanması denir.

Hangi vanalar akış yönü seçimini gerektirir ve nasıl seçilir?

• Tek yataklı vanalar, yüksek basınç vanaları ve denge delikleri olmayan tek contalı kovanlı vanalar gibi tek contalı kontrol vanaları akış yönü seçimine ihtiyaç duyar.

• Akış açma ve akış kapatmanın her birinin artıları ve eksileri vardır. Akış açma valfleri daha stabildir ancak kendi kendini temizleme ve sızdırmazlık performansı daha zayıf olduğundan kullanım ömrü daha kısa olur. Akış kapatma valfleri daha uzun bir ömre, daha iyi kendi kendini temizlemeye ve sızdırmazlık performansına sahiptir, ancak gövde çapı valf göbeği çapından küçük olduğunda stabilite zayıftır.

• Tek yataklı vanalar, küçük akış vanaları ve tek sızdırmaz kovanlı vanalar genellikle akış açıklığını seçer. Şiddetli aşınma veya kendi kendini temizleme gereksinimi varsa akış kapatma seçilebilir. İki konumlu hızlı açılan kontrol vanaları genellikle akışın kapanmasını seçer.

Bir aktüatör seçerken hangi üç ana faktör dikkate alınmalıdır?

• Aktüatörün çıkış kuvveti, kontrol vanasının yükünden büyük olmalı ve makul ölçüde eşleşmelidir.

• Kontrol vanası tarafından belirlenen izin verilen basınç farkının proses gerekliliklerine uygun olup olmadığını kontrol edin. Büyük basınç farkları için valf çekirdeği üzerindeki dengesiz kuvveti hesaplayın.

• Aktüatörün tepki hızı, özellikle elektrikli aktüatörler için proses operasyon gereksinimlerini karşılamalıdır.

Bir kontrol vanasının boyutunu belirlemek için yedi adım nedir?

1. Hesaplanan akış hızını belirleyin — Qmax, Qmin.

2. Hesaplanan basınç farkını belirleyin — sistem özelliklerine göre direnç oranı S'yi seçin, ardından basınç farkını hesaplayın (vana tamamen açıkken).

3. Akış katsayısını hesaplayın — KVmax ve KVmin'i belirlemek için uygun formülleri, çizelgeleri veya yazılımı kullanın.

4. KV değerini seçin — KVmax'a göre seçilen ürün serisinden mevcut en yakın KV değerini seçin.

5. Açıklığı doğrulayın — Qmax gerektiğinde vana açıklığı %90'dan az olmalıdır; Qmin için %10'dan büyük olmalıdır.

6. Gerçek ayarlanabilir oranı doğrulayın — genellikle gerçek ayarlanabilir oranın gerekli ayarlanabilir orandan büyük olması gerekir.

7. Vana boyutunu belirleyin — gereksinimleri karşılamıyorsa KV değerini yeniden seçin ve yeniden doğrulayın.

Pnömatik kontrol vanalarının yardımcı cihazları (aksesuarları) nelerdir ve işlevleri nelerdir?

1. Valf konumlayıcı — kontrol valfinin performansını artırmak ve doğru konumlandırmayı sağlamak için kullanılır.

2. Valf konumu (strok) anahtarı — kontrol valfinin üst ve alt strok sınırlarını gösterir.

3. Pnömatik durdurma valfi — hava kaynağı arızalandığında valfi mevcut konumunda tutar.

4. Solenoid valf — hava yolunu otomatik olarak değiştirir. Tek hava kontrolü için 2 konumlu 3 yollu vana kullanın; çift ​​hava kontrolü için 2 konumlu 5 yollu vana kullanın.

5. Manuel mekanizma — sistem arızası durumunda manuel çalışmaya olanak sağlar.

6. Pnömatik güçlendirici — pnömatik diyafram aktüatörünün hareketini hızlandırır ve iletim süresini azaltır.

7. Hava filtresi regülatörü — hava temizleme ve basınç düzenlemesi için kullanılır.

8. Hava deposu — hava kaynağı arızası sırasında valfin sürekli çalışması için hava sağlar ve genellikle üç aşamalı koruma gerektirir.

Hangi koşullar altında valf konumlayıcıya ihtiyaç duyulur?

1. Sürtünmenin yüksek olduğu ve hassas konumlandırmanın gerekli olduğu durumlarda. Örneğin yüksek sıcaklık, düşük sıcaklık kontrol vanaları veya esnek grafit salmastra kullanan kontrol vanaları.

2. Kontrol vanasının tepki hızının iyileştirilmesi gereken yavaş proseslerde. Örneğin sıcaklığı, sıvı seviyesini, analizi vb. kontrol eden sistemler.

3. Aktüatörün çıkış kuvvetinin ve kapatma kuvvetinin arttırılması gereken durumlarda. Örneğin, DN ≥ 25 olan tek yataklı vanalar, DN > 100 olan çift yataklı vanalar veya basınç farkı (△P) > 1 MPa veya giriş basıncı P1 > 10 MPa olan vanalar.

4. Segmentli kontrol sistemlerinde veya çalışma sırasında kontrol vanasının hava açma veya hava kapama formunun değiştirilmesi gerektiğinde.

5. Kontrol vanasının akış karakteristiğinin değiştirilmesi gereken durumlarda.