1 Ключови точки при избора на вентил

1.1 Изяснете предназначението на вентила в оборудването или устройството

Определете работните условия на вентила: естеството на приложимата среда, работно налягане, работна температура и метод за управление на работата и др.;

1.2 Правилно изберете типа на клапана

Правилният избор на тип вентил се основава на пълното разбиране на проектанта за целия производствен процес и условията на работа. При избора на типа вентил, дизайнерът трябва първо да овладее структурните характеристики и производителността на всеки клапан;

1.3 Определете крайната връзка на вентила

Сред резбова връзка, фланцова връзка и крайна връзка за заваряване, първите две са най-често използвани. Резбовите вентили са предимно вентили с номинален диаметър по-малък от 50 mm. Ако размерът на диаметъра е твърде голям, инсталирането и уплътняването на връзката са много трудни. Вентилите с фланцово свързване са по-удобни за монтаж и демонтаж, но са по-тежки и по-скъпи от вентилите с резба, така че са подходящи за тръбни връзки с различни диаметри и налягания. Заваръчните връзки са подходящи за тежки условия на натоварване и са по-надеждни от фланцовите връзки. Трудно е обаче да се разглобяват и инсталират отново клапаните, свързани чрез заваряване, така че използването му е ограничено до случаите, когато обикновено може да работи надеждно дълго време или условията на използване са тежки и температурата е висока;

1.4 Избор на материали за клапани

В допълнение към отчитането на физичните свойства (температура, налягане) и химичните свойства (корозивност) на работната среда, чистотата на средата (дали има твърди частици) трябва да се овладее при избора на материалите на корпуса на клапана, вътрешните части и уплътнителна повърхност. Освен това трябва да се направи справка със съответните разпоредби на държавата и потребителския отдел. Правилният и разумен избор на материали за вентила може да осигури най-икономичния експлоатационен живот и най-доброто представяне на клапана. Редът за избор на материали за тялото на клапана е: чугун-въглеродна стомана-неръждаема стомана, а редът за избор на материали за уплътнителни пръстени е: каучук-медна сплав стомана-F4;

1.5 Други

Освен това трябва да се определи скоростта на потока и нивото на налягането на флуида, протичащ през вентила, и подходящият вентил трябва да бъде избран, като се използва съществуваща информация (като например продуктови каталози на клапани, мостри на продукти на клапани и т.н.).

2 Въведение в общите вентили

Има много видове клапани и разновидностите са сложни. Основните видове сашибърни кранове, спирателни вентили, дроселни клапи,бътерфлай клапи, щепселни вентили, сферични кранове, електрически вентили, диафрагмени вентили, възвратни клапани, предпазни клапани, редуцир вентили,пароуловители и аварийни спирателни вентили,сред които често използваните са шибъри, спирателни вентили, дроселни клапани, пробкови вентили, дроселни клапани, сферични кранове, възвратни клапани и диафрагмени вентили.

2.1 Шибър

Шибърният вентил е клапан, чието отварящо и затварящо тяло (клапанна плоча) се задвижва от стеблото на клапана и се движи нагоре и надолу по протежение на уплътнителната повърхност на леглото на клапана, което може да свързва или прекъсва преминаването на течността. В сравнение със спирателния вентил, шибърният вентил има по-добро уплътняване, по-малко съпротивление на течността, по-малко усилие при отваряне и затваряне и има определени характеристики на регулиране. Това е един от най-често използваните спирателни вентили. Недостатъците са големи размери, по-сложна структура от спирателния вентил, лесно износване на уплътнителната повърхност и трудна поддръжка. По принцип не е подходящ за дроселиране. Според позицията на резбата върху стеблото на шибъра, той може да бъде разделен на два типа: тип повдигащо се стебло и тип скрито стебло. Според структурните характеристики на плочата на портата, тя може да бъде разделена на два вида: клиновиден тип и паралелен тип.

2.2 Спирателен вентил

Спирателният вентил е клапан за затваряне надолу, при който отварящите и затварящите части (диск на клапана) се задвижват от стеблото на клапана, за да се движат нагоре и надолу по оста на леглото на клапана (уплътняващата повърхност). В сравнение със шибъра, той има добра производителност на регулиране, лошо уплътняване, проста структура, удобно производство и поддръжка, голяма устойчивост на течности и ниска цена. Това е често използван спирателен вентил, който обикновено се използва за тръбопроводи със среден и малък диаметър.

2.3 Сферичен кран

Частите за отваряне и затваряне на сферичния кран са сфери с кръгли проходни отвори и сферата се върти със стеблото на клапана, за да се реализира отварянето и затварянето на клапана. Сферичният кран има проста структура, бързо превключване, удобна работа, малък размер, леко тегло, малко части, малко съпротивление на течности, добро уплътнение и лесна поддръжка.

2.4 Дроселна клапа

С изключение на диска на клапана, дроселната клапа има основно същата структура като спирателната клапа. Неговият вентилен диск е дроселиращ компонент и различните форми имат различни характеристики. Диаметърът на леглото на клапана не трябва да бъде твърде голям, тъй като височината му на отваряне е малка и средният дебит се увеличава, като по този начин се ускорява ерозията на диска на клапана. Дроселната клапа има малки размери, леко тегло и добра производителност на регулиране, но точността на регулиране не е висока.

2.5 Щепселна клапа

Щепселният вентил използва щепселно тяло с проходен отвор като част за отваряне и затваряне, а щепселното тяло се върти заедно със стеблото на клапана, за да се постигне отваряне и затваряне. Щепселният вентил има проста структура, бързо отваряне и затваряне, лесна работа, малко съпротивление на течности, малко части и леко тегло. Щепселните вентили се предлагат в прави, трипътни и четирипътни типове. Правите щепселни вентили се използват за прекъсване на средата, а трипътните и четирипътните щепселни вентили се използват за промяна на посоката на средата или отклоняване на средата.

2.6 Бътерфлай клапа

Бътерфлай клапата е бътерфлай плоча, която се върти на 90° около фиксирана ос в тялото на вентила, за да завърши функцията за отваряне и затваряне. Бътерфлай клапата е малка по размер, лека, проста по структура и се състои само от няколко части.

И може бързо да се отваря и затваря чрез завъртане на 90° и е лесен за работа. Когато дроселната клапа е в напълно отворено положение, дебелината на дроселната плоча е единственото съпротивление, когато средата протича през тялото на клапата. Следователно спадът на налягането, генериран от вентила, е много малък, така че има добри характеристики за контрол на потока. Бътерфлай клапите са разделени на два вида уплътнения: еластично меко уплътнение и метално твърдо уплътнение. За вентили с еластично уплътнение, уплътнителният пръстен може да бъде вграден в тялото на клапана или прикрепен към периферията на плочата на пеперуда. Има добро уплътнение и може да се използва за дроселиране, както и за тръбопроводи със среден вакуум и корозивни среди. Вентилите с метални уплътнения обикновено имат по-дълъг експлоатационен живот от клапаните с еластични уплътнения, но е трудно да се постигне пълно уплътняване. Те обикновено се използват в случаи, когато потокът и падът на налягането варират значително и се изисква добра дроселираща производителност. Металните уплътнения могат да се адаптират към по-високи работни температури, докато еластичните уплътнения имат дефекта да бъдат ограничени от температурата.

2.7 Възвратен клапан

Възвратният клапан е клапан, който може автоматично да предотврати обратния поток на течността. Вентилният диск на възвратния клапан се отваря под действието на налягането на течността и течността тече от страната на входа към страната на изхода. Когато налягането от страната на входа е по-ниско от това от страната на изхода, дискът на клапана автоматично се затваря под действието на фактори като разлика в налягането на течността и собствената си гравитация, за да предотврати обратния поток на течността. Според структурната форма той се разделя на повдигащ възвратен клапан и люлеещ се възвратен клапан. Възвратният клапан за повдигане има по-добро уплътнение от въртящия се възвратен клапан и по-голяма устойчивост на течности. За смукателния порт на смукателната тръба на помпата трябва да се избере крачен клапан. Функцията му е: да напълни входната тръба на помпата с вода преди стартиране на помпата; за да поддържате входящата тръба и тялото на помпата пълни с вода след спиране на помпата в подготовка за рестартиране. Крачният клапан обикновено се монтира само на вертикалната тръба на входа на помпата и средата тече отдолу нагоре.

2.8 Мембранен вентил

Отварящата и затваряща част на мембранния вентил е гумена диафрагма, която е притисната между тялото на клапана и капака на клапана.

Изпъкналата част на диафрагмата е фиксирана върху стеблото на клапана, а тялото на клапана е облицовано с гума. Тъй като средата не навлиза във вътрешната кухина на капака на клапана, стеблото на клапана не се нуждае от салникова кутия. Мембранният вентил има проста структура, добро уплътнение, лесна поддръжка и ниско съпротивление на течности. Мембранните вентили се делят на тип преливник, тип прав, прав ъгъл и тип постоянен ток.

3 Общи инструкции за избор на вентил

3.1 Инструкции за избор на шибър

Обикновено шибърите трябва да бъдат избрани първо. В допълнение към пара, масло и други среди, шибърите са подходящи и за среди, съдържащи гранулирани твърди вещества и висок вискозитет, и са подходящи за вентили за вентилационни и системи с нисък вакуум. За среда с твърди частици тялото на шибърния вентил трябва да има един или два продухващи отвора. За нискотемпературни среди трябва да се избере специален нискотемпературен шибър.

3.2 Инструкции за избор на спирателен вентил

Спирателният вентил е подходящ за тръбопроводи с ниски изисквания за съпротивление на течности, тоест загубата на налягане не се отчита много, както и за тръбопроводи или устройства с среда с висока температура и високо налягане. Подходящ е за тръбопроводи за пара и други медии с DN < 200 mm; малките вентили могат да използват спирателни вентили, като иглени вентили, вентили за инструменти, вентили за вземане на проби, клапани за манометър и др.; спирателните вентили имат регулиране на потока или регулиране на налягането, но точността на регулиране не е висока и диаметърът на тръбопровода е сравнително малък, така че трябва да се изберат спирателни вентили или дроселни клапи; за силно токсични среди трябва да се изберат спирателни вентили със силфонно уплътнение; но спирателните вентили не трябва да се използват за среди с висок вискозитет и среди, съдържащи частици, които лесно се утаяват, нито трябва да се използват като вентилационни клапани и клапани за системи с нисък вакуум.

3.3 Инструкции за избор на сферичен кран

Сферичните кранове са подходящи за среда с ниска температура, високо налягане и висок вискозитет. Повечето сферични кранове могат да се използват в среди със суспендирани твърди частици и могат да се използват и за прахообразни и гранулирани среди според материалните изисквания на уплътнението; пълноканалните сферични кранове не са подходящи за регулиране на потока, но са подходящи за случаи, изискващи бързо отваряне и затваряне, което е удобно за аварийно изключване при аварии; сферичните кранове обикновено се препоръчват за тръбопроводи със стриктно уплътняване, износване, канали за свиване, бързо отваряне и затваряне, прекъсване при високо налягане (голяма разлика в налягането), нисък шум, феномен на газификация, малък работен въртящ момент и малко съпротивление на течности; сферичните кранове са подходящи за леки конструкции, прекъсване при ниско налягане и корозивни среди; сферичните кранове също са най-идеалните вентили за нискотемпературни и дълбоко студени среди. За тръбопроводни системи и устройства за нискотемпературни среди трябва да се изберат нискотемпературни сферични кранове с капаци на клапаните; когато използвате плаващи сферични кранове, материалът на седлото на клапана трябва да понесе натоварването на топката и работната среда. Сферичните кранове с голям диаметър изискват по-голяма сила по време на работа, а сферичните кранове DN≥200 mm трябва да използват червячно предаване; неподвижните сферични кранове са подходящи за случаи с по-големи диаметри и по-високо налягане; в допълнение, сферичните кранове, използвани за тръбопроводи от силно токсични технологични материали и запалими среди, трябва да имат огнеупорни и антистатични структури.

3.4 Инструкции за избор на дроселна клапа

Дроселните клапи са подходящи за случаи с ниска средна температура и високо налягане и са подходящи за части, които трябва да регулират потока и налягането. Не са подходящи за среди с висок вискозитет и съдържащи твърди частици и не са подходящи за изолационни вентили.

3.5 Инструкции за избор на пробков вентил

Вентилите са подходящи за случаи, които изискват бързо отваряне и затваряне. Те обикновено не са подходящи за пара и среда с висока температура. Използват се за среди с ниска температура и висок вискозитет, както и за среди със суспендирани частици.

3.6 Инструкции за избор на дроселна клапа

Бътерфлай клапите са подходящи за случаи с големи диаметри (като DN﹥600 mm) и изисквания за малка структурна дължина, както и случаи, които изискват регулиране на потока и бързо отваряне и затваряне. Те обикновено се използват за среди като вода, масло и сгъстен въздух с температури ≤80℃ и налягания ≤1.0MPa; тъй като дроселните клапи имат сравнително голяма загуба на налягане в сравнение със шибърните и сферичните кранове, дроселните клапи са подходящи за тръбопроводни системи със слаби изисквания за загуба на налягане.

3.7 Инструкции за избор на възвратен клапан

Възвратните клапани обикновено са подходящи за чисти среди и не са подходящи за среди, съдържащи твърди частици и висок вискозитет. Когато DN≤40 mm, препоръчително е да използвате повдигащ възвратен клапан (разрешено е да се монтира само на хоризонтални тръби); когато DN＝50～400 mm, препоръчително е да използвате възвратен клапан с въртящо се повдигане (може да се монтира както на хоризонтални, така и на вертикални тръби. Ако се монтира на вертикална тръба, посоката на потока на средата трябва да е отдолу нагоре); когато DN≥450 mm, препоръчително е да използвате буферен възвратен клапан; когато DN＝100～400 mm, може да се използва и възвратен клапан за пластини; въртящият се възвратен клапан може да бъде направен при много високо работно налягане, PN може да достигне 42MPa и може да се приложи към всяка работна среда и всеки работен температурен диапазон според различните материали на корпуса и уплътненията. Средата е вода, пара, газ, корозивна среда, масло, лекарства и др. Средният работен температурен диапазон е между -196～800 ℃.

3.8 Инструкции за избор на диафрагмен вентил

Мембранните вентили са подходящи за масло, вода, киселинни среди и среди, съдържащи суспендирани вещества с работна температура под 200 ℃ и налягане под 1,0 MPa, но не и за органични разтворители и силни окислители. Мембранните вентили тип Weir са подходящи за абразивни гранулирани среди. Таблицата с характеристиките на потока трябва да се използва за избор на мембранни вентили от преливен тип. Правите диафрагмени вентили са подходящи за вискозни течности, циментови суспензии и седиментни среди. С изключение на специфични изисквания, диафрагмените вентили не трябва да се използват във вакуумни тръбопроводи и вакуумно оборудване.