Rurociągi i zawory chemiczne są niezbędnym elementem produkcji chemicznej i stanowią łącznik między różnymi typami sprzętu chemicznego. Jak działa 5 najczęściej stosowanych zaworów w rurociągach chemicznych? Jaki jest ich główny cel? Czym są zawory do rur i armatury chemicznej? (11 rodzajów rur + 4 rodzaje armatury + 11 zaworów) Rurociągi chemiczne – pełne zrozumienie tych zagadnień!
3
11 głównych zaworów
Urządzenie służące do sterowania przepływem cieczy w rurociągu nazywa się zaworem. Jego główne funkcje to:
Otwieranie i zamykanie roli – odcinanie lub komunikowanie się z przepływem płynu w rurociągu;
Regulacja – regulacja natężenia przepływu cieczy w rurociągu, przepływu;
Dławienie – przepływ cieczy przez zawór, powodujący duży spadek ciśnienia.
Klasyfikacja:
Ze względu na rolę, jaką zawór pełni w rurociągu, można go podzielić na zawór odcinający (znany również jako zawór kulowy), zawór dławiący, zawór zwrotny, zawory bezpieczeństwa itd.;
Ze względu na formę konstrukcyjną zawory można podzielić na zawory zasuwowe, zawory czopowe (często nazywane zaworami Cocker), zawory kulowe, zawory motylkowe, zawory przeponowe, zawory wykładane itd.
Ponadto, w zależności od materiałów, z których wykonane są zawory, możemy podzielić je na zawory ze stali nierdzewnej, zawory ze staliwa, zawory żeliwne, zawory z tworzyw sztucznych, zawory ceramiczne i tak dalej.
Różnorodne rodzaje zaworów można znaleźć w odpowiednich instrukcjach i przykładach, tutaj przedstawiono tylko najpopularniejsze typy zaworów.
①Zawór kulowy
Ze względu na prostą konstrukcję, łatwość produkcji i konserwacji, zawór ten jest szeroko stosowany w rurociągach niskiego i średniego ciśnienia. Montuje się go w trzpieniu zaworu pod okrągłym dyskiem zaworu (głowicą zaworu) i kołnierzem korpusu zaworu (gniazdem zaworu), aby odciąć przepływ cieczy.
Trzpień zaworu można regulować za pomocą gwintu, zwiększając stopień otwarcia zaworu, co odgrywa istotną rolę w regulacji. Ze względu na odcięcie zaworu, uszczelnienie styku grzybka i gniazda zaworu jest niezbędne, aby zawór nie był odpowiedni do stosowania w rurociągach zawierających cząstki stałe.
Zawór kulowy można stosować w zależności od charakterystyki medium, dobierając odpowiedni materiał głowicy, gniazda i korpusu zaworu. W przypadku uszkodzenia uszczelnienia lub uszkodzenia głowicy, gniazda i innych części zaworu, można zastosować lekkie ostrze, szlifowanie, obróbkę powierzchniową i inne metody naprawy i użytkowania, aby wydłużyć żywotność zaworu.
②Zawór zasuwowy
Jest on prostopadły do kierunku przepływu medium za pomocą jednej lub dwóch płaskich płyt, a powierzchnia uszczelniająca korpusu zaworu zapewnia zamknięcie. Płytka zaworu jest podnoszona w celu otwarcia zaworu.
Płaska płyta z obrotowym trzpieniem zaworu i skokiem, z otworem o odpowiedniej wielkości, który reguluje przepływ cieczy. Ten zawór stawia niewielki opór, zapewnia dobre uszczelnienie, oszczędza pracę przy przełączaniu, szczególnie nadaje się do rurociągów o dużym kalibrze, ale konstrukcja zaworu zasuwowego jest bardziej złożona i obejmuje więcej typów.
Ze względu na strukturę trzonu rozróżnia się trzony otwarte i trzony ciemne; ze względu na strukturę płyty zaworowej dzieli się ją na klinową, równoległą i tak dalej.
Zasadniczo, zawory klinowe składają się z pojedynczej płyty zaworowej, a zawory równoległe wykorzystują dwie płyty zaworowe. Zawory równoległe są łatwiejsze w produkcji niż zawory klinowe, łatwe w naprawie i odporne na odkształcenia. Nie powinny być jednak stosowane do transportu zanieczyszczeń w rurociągach, a raczej do transportu wody, gazu, ropy naftowej i innych rurociągów.
③Zawory zaślepkowe
Korek jest powszechnie znany jako Cocker. Jest to sposób otwierania i zamykania rurociągu poprzez włożenie do korpusu zaworu centralnego otworu ze stożkowym korkiem.
W zależności od rodzaju uszczelnienia, zaślepki można podzielić na zaślepki uszczelniające, zaślepki olejowe, zaślepki bez uszczelnienia itd. Konstrukcja zaślepek jest prosta, mają niewielkie wymiary zewnętrzne, szybko się otwierają i zamykają, są łatwe w obsłudze, mają mały opór cieczy, a także są łatwe w montażu jako zawory rozdzielcze lub przełączające trójdrożne lub czterodrożne.
Powierzchnia uszczelniająca korka jest duża, łatwa w użyciu, a jego wymiana jest pracochłonna i niełatwa w regulacji przepływu, ale szybko się odcina. Korek może być stosowany w rurociągach o niższym ciśnieniu i temperaturze lub z medium zawierającym cząstki stałe, ale nie powinien być stosowany w rurociągach o wyższym ciśnieniu, temperaturze ani w rurociągach parowych.
④Zawór przepustnicy
Należy do jednego z rodzajów zaworów grzybkowych. Kształt głowicy zaworu jest stożkowy lub opływowy, co pozwala na lepszą kontrolę przepływu regulowanych cieczy lub dławienie i regulację ciśnienia. Zawór wymaga wysokiej precyzji wykonania i dobrej szczelności.
Stosowany głównie do kontroli urządzeń pomiarowych lub pobierania próbek i innych rurociągów, ale nie powinien być stosowany do pomiaru lepkości i cząstek stałych w rurociągu.
⑤Zawór kulowy
Zawór kulowy, znany również jako zawór kulowy, to rodzaj zaworu, który rozwijał się w ostatnich latach szybciej. Wykorzystuje on kulę z otworem w środku jako środek zaworu, a jej obrót steruje otwieraniem lub zamykaniem zaworu.
Jest podobny do wtyczki, ale mniejszy od powierzchni uszczelniającej wtyczki, ma zwartą konstrukcję, oszczędza pracę przełączającą, jest znacznie szerzej stosowany niż wtyczka.
Dzięki udoskonaleniu precyzji produkcji zaworów kulowych, zawory kulowe są stosowane nie tylko w rurociągach niskociśnieniowych, ale także w rurociągach wysokociśnieniowych. Jednak ze względu na ograniczenia materiału uszczelniającego, zawory kulowe nie nadają się do stosowania w rurociągach wysokotemperaturowych.
⑥ Zawory membranowe
Powszechnie dostępne są zawory z gumową membraną. Za otwieranie i zamykanie tego zaworu odpowiada specjalna gumowa membrana, która jest zaciskana między korpusem zaworu a pokrywą zaworu, a tarcza pod trzpieniem zaworu mocno dociska membranę do korpusu zaworu, zapewniając szczelność.
Zawór ten charakteryzuje się prostą konstrukcją, niezawodnym uszczelnieniem, łatwą konserwacją i niskim oporem przepływu cieczy. Nadaje się do przesyłu mediów kwaśnych i rurociągów z zawiesinami, ale generalnie nie powinien być stosowany w rurociągach o wyższym ciśnieniu lub temperaturze powyżej 60°C. Nie powinien być również stosowany do przesyłu rozpuszczalników organicznych i mediów silnie utleniających w rurociągach.
⑦ Zawór zwrotny
Znane również jako zawory zwrotne lub zawory zwrotne. Montuje się je w rurociągu tak, aby ciecz mogła płynąć tylko w jednym kierunku i aby uniemożliwić przepływ wsteczny.
Jest to rodzaj automatycznego zaworu zwrotnego, w którego korpusie znajduje się zawór lub płytka wahliwa. Przy swobodnym przepływie medium, ciecz automatycznie otwiera klapkę zaworu; przy wstecznym przepływie cieczy, ciecz (lub siła sprężyny) automatycznie zamyka klapkę zaworu. Ze względu na różną konstrukcję, zawory zwrotne dzielą się na dwie kategorie: unoszone i wahadłowe.
Klapa zaworu zwrotnego podnoszącego jest prostopadła do ruchu podnoszącego kanału zaworu, zwykle stosowana w rurociągach poziomych lub pionowych; klapa zaworu zwrotnego obrotowego jest często nazywana płytą wahadłową, strona płyty wahadłowej jest połączona z wałem, płyta wahadłowa może być obracana wokół wału, zawór zwrotny obrotowy jest zwykle instalowany w rurociągach poziomych, w przypadku małej średnicy można go również zainstalować w rurociągach pionowych, należy jednak uważać, aby przepływ nie był zbyt duży.
Zawór zwrotny jest zazwyczaj stosowany w rurociągach z medium czystym, jednak nie należy stosować go w rurociągach zawierających cząstki stałe i lepkość medium. Wydajność zaworu zwrotnego typu podnoszonego w stanie zamkniętym jest lepsza niż zaworu zwrotnego typu wahadłowego, ale opór cieczy w zaworze zwrotnym typu wahadłowego jest mniejszy niż w zaworze zwrotnym typu wahadłowego. Zasadniczo zawór zwrotny typu wahadłowego nadaje się do rurociągów o dużym kalibrze.
⑧Zawór motylkowy
Zawór motylkowy to obrotowy dysk (lub owalny dysk) służący do sterowania otwieraniem i zamykaniem rurociągu. Ma prostą konstrukcję i niewielkie wymiary zewnętrzne.
Ze względu na problemy z konstrukcją uszczelnienia i materiałem, działanie zaworu w stanie zamkniętym jest słabe i sprawdza się jedynie w regulacji rurociągów niskiego ciśnienia i o dużej średnicy, powszechnie stosowanych do przesyłu wody, powietrza, gazu i innych mediów w rurociągach.
⑨ Zawór redukcyjny ciśnienia
Polega na zmniejszeniu średniego ciśnienia do określonej wartości automatycznego zaworu, tak aby ogólne ciśnienie za zaworem było mniejsze niż 50% ciśnienia przed zaworem, które głównie opiera się na membranie, sprężynie, tłoku i innych częściach medium, aby kontrolować różnicę ciśnień między klapką zaworu a szczeliną gniazda zaworu, co pozwala na osiągnięcie celu redukcji ciśnienia.
Istnieje wiele typów zaworów redukcyjnych ciśnienia, najczęściej tłokowych i membranowych.
⑩ zawór wyściółkowy
Aby zapobiec korozji medium, niektóre zawory muszą mieć korpus i głowicę zaworu wyłożone materiałami odpornymi na korozję (takimi jak ołów, guma, emalia itp.). Materiały wyściółek należy dobierać w zależności od rodzaju medium.
Ze względu na wygodę wyłożenia, zawory wyłożone są najczęściej typu kątowego lub o przepływie bezpośrednim.
⑪Zawory bezpieczeństwa
Aby zagwarantować bezpieczeństwo produkcji chemicznej, w systemie rurociągów pod ciśnieniem stosuje się stałe urządzenie zabezpieczające, czyli dobór określonej grubości blachy, np. wstawienie zaślepki na końcu rurociągu lub w trójniku.
Gdy ciśnienie w rurociągu wzrasta, blacha pęka, aby osiągnąć cel redukcji ciśnienia. Płytki bezpieczeństwa są zazwyczaj stosowane w rurociągach niskociśnieniowych o dużej średnicy, ale w większości rurociągów chemicznych z zaworami bezpieczeństwa, zawory bezpieczeństwa występują w wielu rodzajach i można je ogólnie podzielić na dwie kategorie: sprężynowe i dźwigniowe.
Zawory bezpieczeństwa sprężynowe działają głównie dzięki sile sprężyny, aby zapewnić szczelność. Gdy ciśnienie w rurze przekroczy siłę sprężyny, zawór otwiera się, a ciecz w rurze zostaje usunięta, co powoduje obniżenie ciśnienia.
Gdy ciśnienie w rurze spadnie poniżej siły sprężyny, zawór ponownie się zamyka. Zawory bezpieczeństwa z dźwignią działają głównie w oparciu o siłę nacisku ciężaru na dźwignię, co zapewnia szczelność, zgodnie z zasadą działania sprężyny. Dobór zaworu bezpieczeństwa opiera się na ciśnieniu roboczym i temperaturze roboczej, które określają poziom ciśnienia nominalnego. Jego rozmiar kalibru można obliczyć, odnosząc się do odpowiednich przepisów.
Typ konstrukcji zaworu bezpieczeństwa i materiał zaworu należy dobrać odpowiednio do rodzaju medium i warunków pracy. Ciśnienie początkowe, testowanie i odbiór zaworu bezpieczeństwa podlegają specjalnym przepisom, regularna kalibracja przez służby bezpieczeństwa, nadruk plomby, a w trakcie użytkowania nie wolno ich dowolnie regulować w celu zapewnienia bezpieczeństwa.
Czas publikacji: 01-12-2023