Mitä ovat venttiilit?

Venttiilit ovat mekaanisia laitteita, jotka ohjaavat virtausta ja painetta järjestelmän tai prosessin sisällä. Ne ovat olennaisia ​​osia putkistossa, joka kuljettaa nesteitä, kaasuja, höyryjä, lietteitä jne.

Saatavilla on erityyppisiä venttiileitä: portti, pallo, tulppa, pallo, perhonen, tarkastus, kalvo, puristus, paineenalennus, ohjausventtiilit jne. Jokaisella näistä tyypeistä on useita malleja, joista jokaisella on erilaiset ominaisuudet ja toiminnalliset ominaisuudet. Jotkut venttiilit ovat itsetoimivia, kun taas toisia käytetään manuaalisesti tai toimilaitteella tai pneumaattisesti tai hydraulisesti.

Valvesin toiminnot ovat:

• Virran pysäyttäminen ja käynnistäminen
• Vähennä tai lisää virtausta
• Virtaussuunnan hallinta
• Virtauksen tai prosessipaineen säätely
• Vapauta putkijärjestelmä tietystä paineesta

Venttiilejä on monia malleja, tyyppejä ja malleja, joilla on laaja valikoima teollisia sovelluksia. Kaikki täyttävät yhden tai useamman yllä mainituista toiminnoista. Venttiilit ovat kalliita esineitä, ja on tärkeää, että toimintoa varten on määritetty oikea venttiili, joka on valmistettava oikeasta materiaalista prosessinesteelle.

Tyypistä riippumatta kaikissa venttiileissä on seuraavat perusosat: runko, konepelti, verhoilu (sisäosat), toimilaite ja tiiviste. Venttiilin perusosat on kuvattu oikealla olevassa kuvassa.

Venttiilin runko

Venttiilin runko, jota joskus kutsutaan kuoreksi, on paineventtiilin ensisijainen raja. Hän toimii venttiilikokoonpanon pääelementtinä, koska se on runko, joka pitää kaikki osat yhdessä.

Runko, venttiilin ensimmäinen paineraja, vastustaa liitosputkistosta aiheutuvia nestepainekuormia. Se vastaanottaa tulo- ja poistoputket kierre-, pultti- tai hitsausliitosten kautta.

Venttiilin rungon päät on suunniteltu yhdistämään venttiili putkistoon tai laitesuuttimeen erityyppisillä päätyliitoksilla, kuten päittäis- tai holkkihitsauksella, kierteillä tai laipalla.

Venttiilirunkoja on valettu tai taottu eri muodoissa, ja jokaisella komponentilla on erityinen tehtävä ja ne on rakennettu tähän tehtävään sopivasta materiaalista.

Venttiilin kansi

Rungon aukon kansi on konepelti ja se on paineventtiilin toiseksi tärkein raja. Kuten venttiilirungot, myös konepellit ovat saatavilla useissa eri malleissa ja malleissa.

Konepelti toimii suojana venttiilin rungossa, se on valettu tai taottu samasta materiaalista kuin runko. Se yhdistetään yleensä runkoon kierre-, pultti- tai hitsausliitoksella. Venttiilin valmistuksen aikana sisäiset komponentit, kuten kara, levy jne., laitetaan runkoon ja sitten konepelti kiinnitetään pitämään kaikki osat yhdessä sisällä.

Kaikissa tapauksissa konepellin kiinnittämistä koriin pidetään painerajana. Tämä tarkoittaa, että hitsausliitos tai -pultit, jotka yhdistävät konepellin runkoon, ovat painetta ylläpitäviä osia. Vaikka venttiilikopat ovatkin välttämättömiä useimmille venttiileille, ne ovat huolestuttavia. Konepellit voivat monimutkaistaa venttiilien valmistusta, kasvattaa venttiilin kokoa, muodostaa merkittävän osan venttiilikustannuksista ja aiheuttaa mahdollisia vuotoja.

Venttiilin leikkaus

Irrotettavat ja vaihdettavat venttiilin sisäosatjotka tulevat kosketuksiin virtausväliaineen kanssa, kutsutaan yhteisesti nimelläVenttiilin viimeistely. Näitä osia ovat venttiilin istukka(t), levy, tiivisteet, välikkeet, ohjaimet, holkit ja sisäiset jouset. Venttiilin runkoa, konepeltiä, tiivistettä jne., jotka myös joutuvat kosketuksiin virtausväliaineen kanssa, ei pidetä venttiilin sisäosina.

Venttiilin trimmaussuorituskyky määräytyy levyn ja istukan liitännän ja levyn asennon suhteen istukkaan mukaan. Trimmauksen ansiosta perusliikkeet ja virtauksen säätö ovat mahdollisia. Pyörivän liikkeen trimmausmalleissa levy liukuu tiiviisti istuimen ohi tuottaen muutoksen virtausaukon. Lineaarisen liikkeen trimmausmalleissa levy nousee kohtisuoraan poispäin istuimesta, jolloin syntyy rengasmainen aukko.

Venttiilin verhoiluosat voidaan valmistaa erilaisista materiaaleista, koska niillä on erilaisia ​​ominaisuuksia, joita tarvitaan kestämään erilaisia ​​voimia ja olosuhteita. Holkit ja tiivisteholkit eivät vaikuta samoja voimia ja olosuhteita kuin venttiililevy ja istukka(t).

Virtausväliaineen ominaisuudet, kemiallinen koostumus, paine, lämpötila, virtausnopeus, nopeus ja viskositeetti ovat joitakin tärkeitä näkökohtia valittaessa sopivia viimeistelymateriaaleja. Koristemateriaalit voivat olla tai eivät ole samaa materiaalia kuin venttiilin runko tai konepelti.

API 600 -venttiilin trimmi nro

Venttiililevy ja istukka(t)

Levy

Levy on osa, joka sallii, kuristaa tai pysäyttää virtauksen sen asennosta riippuen. Kun kyseessä on tulppa tai palloventtiili, kiekkoa kutsutaan tulppaksi tai palloksi. Levy on kolmanneksi tärkein primääripaineraja. Kun venttiili on kiinni, koko järjestelmän paine kohdistetaan levyn yli, ja tästä syystä levy on paineeseen liittyvä komponentti.

Levyt ovat yleensä taottuja ja joissakin malleissa kovapintaisia ​​hyvien kulumisominaisuuksien aikaansaamiseksi. Useimmat venttiilit on nimetty, niiden levyjen suunnittelu.

Istuin(t)

Istuin tai tiivisterenkaat muodostavat levyn istuinpinnan. Venttiilissä voi olla yksi tai useampi istukka. Maapallon tai kääntyvän takaiskuventtiilin tapauksessa on yleensä yksi istukka, joka muodostaa tiivisteen kiekon kanssa virtauksen pysäyttämiseksi. Luistiventtiilissä on kaksi istukkaa; toinen ylävirran puolella ja toinen alavirran puolella. Luistiventtiililevyssä on kaksi istukkapintaa, jotka koskettavat venttiilin istukkaa muodostaen tiivisteen virtauksen pysäyttämiseksi.

Tiivisterenkaiden kulutuskestävyyden parantamiseksi pinta usein kovetetaan hitsaamalla ja sitten työstämällä tiivisterenkaan kosketuspinta. Istuma-alueen hieno pintakäsittely on välttämätön hyvän tiiviyden takaamiseksi venttiilin ollessa kiinni. Tiivisterenkaita ei yleensä pidetä painerajaosina, koska rungon seinämän paksuus on riittävä kestämään suunnittelupainetta ilman, että tiivisterenkaiden paksuuteen luotetaan.

Venttiilin varsi

Venttiilin varsi antaa tarvittavan liikkeen levylle, tulpalle tai pallolle venttiilin avaamiseksi tai sulkemiseksi ja vastaa kiekon oikeasta asennosta. Se on liitetty toisesta päästään venttiilin käsipyörään, toimilaitteeseen tai vipuun ja toiselta puolelta venttiililevyyn. Luisti- tai palloventtiileissä tarvitaan levyn lineaarista liikettä venttiilin avaamiseen tai sulkemiseen, kun taas tulppa-, pallo- ja perhoventtiileissä levyä pyöritetään venttiilin avaamiseksi tai sulkemiseksi.

Varret on yleensä taottu ja liitetty levyyn kierteillä tai muilla tekniikoilla. Vuotojen estämiseksi tiivisteen alueella vaaditaan varren hieno pintakäsittely.

Venttiilivarsia on viisi tyyppiä:

• Nouseva varsi ulkoruuvilla ja ikeellä
  Varren ulkopinta on kierteinen, kun taas venttiilin varren osa on sileä. Varsilangat on eristetty virtausväliaineesta varren tiivisteellä. Näitä malleja on saatavana kahta eri tyyliä; toisessa käsipyörä on kiinnitetty varteen, jotta ne voivat nousta yhteen, ja toisessa kierreholkki, joka saa varren nousemaan käsipyörän läpi. Tämän tyyppinen venttiili on merkitty "O. S. ja Y." on yleinen malli NPS 2:lle ja suuremmille venttiileille.
• Nouseva varsi sisäruuvilla
  Varren kierreosa on venttiilirungon sisällä ja karan tiiviste sileää osaa pitkin, joka on alttiina ulkoilmalle. Tässä tapauksessa varren kierteet ovat kosketuksissa virtausväliaineeseen. Kierrettäessä varsi ja käsipyörä nousevat yhdessä venttiilin avaamiseksi.
• Nousematon varsi sisäruuvilla
  Varren kierreosa on venttiilin sisällä eikä nouse. Venttiilin kiekko kulkee karaa pitkin mutterin tavoin, jos karaa pyöritetään. Varren kierteet altistuvat virtausväliaineelle ja ovat sellaisenaan alttiina iskulle. Siksi tätä mallia käytetään, kun tilaa on rajoitetusti lineaarisen liikkeen mahdollistamiseksi, eikä virtausaine aiheuta eroosiota, korroosiota tai hankausta varsimateriaalissa.
• Liukuva varsi
  Tämä venttiilin varsi ei pyöri tai käänny. Se liukuu venttiilistä sisään ja ulos venttiilin avaamiseksi tai sulkemiseksi. Tätä mallia käytetään käsikäyttöisissä vivuissa nopeasti avautuvissa venttiileissä. Sitä käytetään myös ohjausventtiileissä, joita käytetään hydraulisilla tai pneumaattisilla sylintereillä.
• Pyörivä varsi
  Tämä on yleisesti käytetty malli pallo-, tulppa- ja butterfly-venttiileissä. Varren neljänneskierros avaa tai sulkee venttiilin.

Päävalikosta "Venttiilit" löydät linkkejä yksityiskohtaisiin (suuriin) kuviin nousevista ja EI nousevista varsiventtiileistä.

Venttiilivarren tiiviste

Varren ja konepellin välisen luotettavan tiivisteen saamiseksi tarvitaan tiiviste. Tätä kutsutaan pakkaukseksi, ja se on varustettu esim. seuraavilla komponenteilla:

• Laippaseuraaja, holkki, joka puristaa tiivisteen tiivisteen avulla ns. tiivisteholkkiin.
• Laippa, eräänlainen holkki, joka puristi tiivisteen tiivisteholkkiin.
• Täytelaatikko, kammio, jossa pakkaus puristetaan.
• Pakkaus, saatavana useissa materiaaleissa, kuten Teflon®, elastomeerimateriaali, kuitumateriaali jne.
• Takaistuin on konepellin sisällä oleva istuinjärjestely. Se tarjoaa tiivisteen varren ja konepellin väliin ja estää järjestelmän paineen muodostumisen venttiilin tiivistettä vasten, kun venttiili on täysin auki. Takaistuimia käytetään usein ovi- ja palloventtiileissä.

Tärkeä osa venttiilin käyttöikää on tiivistekokoonpano. Lähes kaikissa venttiileissä, kuten tavallisissa pallo-, maapallo-, portti-, tulppa- ja butterfly-venttiileissä, on tiivistekokoonpano, joka perustuu leikkausvoimaan, kitkaan ja repeytymiseen.

Siksi venttiilin pakkauksen on tapahduttava oikein, jotta estetään varren ja nesteen tai kaasun vaurioituminen. Kun tiiviste on liian löysä, venttiili vuotaa. Jos tiiviste on liian tiukka, se vaikuttaa liikkumiseen ja mahdolliseen varren vaurioitumiseen.

Huoltovinkki: 1. Tiivistysholkin asentaminen

Huoltovinkki: 2. Tiivistysholkin asentaminen

Venttiilipala ja ikeen mutteri

Yoke

Ike yhdistää venttiilin rungon tai konepellin käyttömekanismiin. Yoken yläosa, jossa on ikeen mutteri, varren mutteri tai ikeen holkki ja venttiilivarsi kulkee sen läpi. Oikeessa on yleensä aukot, joista pääsee käsiksi tiivisteholkkiin, toimilaitteen lenkkeihin jne.. Rakenteellisesti ikeen on oltava riittävän vahva kestämään toimilaitteen kehittämät voimat, momentit ja vääntömomentti.

Yoke Nut

Haarukkamutteri on sisäkierteinen mutteri ja se asetetaan ikeen yläosaan, jonka kautta varsi kulkee. Luistiventtiilissä esim. ikeen mutteria käännetään ja kara kulkee ylös tai alas. Globe-venttiileissä mutteri on kiinnitetty ja karaa pyöritetään sen läpi.

Venttiilin toimilaite

Käsikäyttöiset venttiilit on yleensä varustettu käsipyörällä, joka on kiinnitetty venttiilin karaan tai haarumutterilla, jota pyöritetään myötä- tai vastapäivään venttiilin sulkemiseksi tai avaamiseksi. Maapallo- ja luistiventtiilit avataan ja suljetaan tällä tavalla.

Käsikäyttöisissä neljänneskierrosventtiileissä, kuten Ball, Plug tai Butterfly, on vipu venttiilin ohjaamiseksi.

On sovelluksia, joissa ei ole mahdollista tai toivottavaa käyttää venttiiliä manuaalisesti käsipyörällä tai vivulla. Näitä sovelluksia ovat:

• Suuret venttiilit, joita on käytettävä korkeaa hydrostaattista painetta vastaan
• Venttiilit niitä on käytettävä etäältä
• Kun venttiilin avaamisen, sulkemisen, kuristuksen tai manuaalisen ohjauksen aika on pidempi kuin järjestelmän suunnittelukriteerit edellyttävät

Nämä venttiilit on yleensä varustettu toimilaitteella.
Toimilaite laajimmassa määritelmässä on laite, joka tuottaa voimanlähteen lineaarista ja pyörivää liikettä ohjauslähteen vaikutuksesta.

Perustoimilaitteita käytetään venttiilin täysin avaamiseen tai sulkemiseen. Venttiilien ohjaus- tai säätötoimilaitteet saavat paikannussignaalin siirtyäkseen mihin tahansa väliasentoon. Toimilaitteita on monia erilaisia, mutta seuraavat ovat joitain yleisesti käytettyjä venttiilitoimilaitteita:

• Vaihteiston toimilaitteet
• Sähkömoottorien toimilaitteet
• Pneumaattiset toimilaitteet
• Hydrauliset toimilaitteet
• Solenoiditoimilaitteet

Lisätietoja toimilaitteista löytyy päävalikosta "Venttiilit"-Venttiilitoimilaitteet-

Venttiilien luokitus

Seuraavassa on joitain yleisesti käytettyjä venttiililuokituksia, jotka perustuvat mekaaniseen liikkeeseen:

• Lineaariset liikeventtiilit. Venttiilit, joissa sulkuelin, kuten portissa, pallossa, kalvossa, puristaa ja nostaa takaiskuventtiilejä, liikkuvat suorassa linjassa sallien, pysäyttääkseen tai kuristaakseen virtausta.
• Pyörivät liikeventtiilit. Kun venttiilin sulkuelin kulkee kulma- tai ympyrämäistä reittiä pitkin, kuten perhos-, pallo-, tulppa-, epäkesko- ja kääntöventtiileissä, venttiileitä kutsutaan pyöriväliikeventtiileiksi.
• Neljänneskierrosventtiilit. Jotkin pyörivät liikeventtiilit vaativat noin neljänneksen kierroksen, 0 - 90°, varren liikettä avautuakseen täysin täysin suljetusta asennosta tai päinvastoin.

Venttiilien luokitus liikkeen perusteella

Luokitukset

Venttiilien paine-lämpötila-arvot on merkitty luokkanumeroilla. ASME B16.34, venttiililaipallinen, kierre- ja hitsauspää on yksi yleisimmin käytetyistä venttiilistandardeista. Se määrittelee kolme luokkatyyppiä: vakio-, erikois- ja rajoitettu. ASME B16.34 kattaa luokan 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 ja 4500 venttiilit.

Yhteenveto

Tällä sivulla on määritelty useita perustietoja venttiileistä.

Kuten olet ehkä nähnyt päävalikosta ”Venttiilit”, löydät myös tietoa useista ja usein käytetyistä venttiileistä Petro- ja kemianteollisuudessa.
Se voi antaa sinulle vaikutelman ja hyvän käsityksen eri tyyppisten venttiilien välisistä eroista ja siitä, miten nämä erot vaikuttavat venttiilin toimintaan. Se auttaa kunkin venttiilityypin asianmukaista käyttöä suunnittelun aikana ja kunkin venttiilityypin asianmukaista käyttöä käytön aikana.