Plaukiojantys ir ant stulpelio montuojami vožtuvų rutuliai: išsamus pramonės pirkėjų ir vožtuvų gamintojų palyginimas

Rutuliniai vožtuvai yra vieni plačiausiai naudojamų izoliavimo įtaisų pramoninėse skysčių sistemose, o kiekvieno rutulinio vožtuvo centre yra vienas tikslus komponentas: vožtuvo rutulys. Pirkimo inžinieriai ir vožtuvų gamintojai gali rinktis iš aplūduriuojantis vožtuvo rutulysir aant svirties sumontuotas vožtuvo rutulysyra vienas iš svarbiausių sprendimų specifikacijos procese. Nors abu modeliai išjungia ketvirtį{1}}išjungimą{2}}, jie iš esmės skiriasi tuo, kaip palaikomas rutulys, kaip sukuriama sandarinimo jėga ir kaip veikia sukimo momentas esant slėgiui. Šiame vadove palyginamos dvi konstrukcijos pagal sandarinimo principą, sukimo momentą, dydį ir slėgio galimybes, pritaikymą ir tiekimą, padedant pramoniniams pirkėjams pasirinkti tinkamą pagrindinį komponentą kiekvienam projektui.

Kodėl svarbu pasirinkti plūduriuojantį ir trumpesnįjį

Vožtuvo rutulys yra rutulinio vožtuvo sandarinimo ir srauto{0}}valdymo elementas. Jo atraminė konstrukcija lemia, kaip perduodamos slėgio apkrovos, kokį sukimo momentą turi įveikti operatorius arba pavara ir kiek laiko tarnauja sandarinimo paviršiai. Netinkamos konfigūracijos pasirinkimas yra pagrindinė veikimo gedimų priežastis: vožtuvai, kurie užstringa dėl nepakankamai įvertinto sukimo momento, lizdai, kurie per anksti sugenda dėl pernelyg didelio suspaudimo, ir nuotėkis, kuris atsiranda tik po trumpo važiavimo dviračiu.

Abi konstrukcijos priklauso tai pačiai ketvirčio{0}}rutulinių vožtuvų šeimai ir gali pasiekti sandarų-uždarymą bei mažą srauto pasipriešinimą. Skirtumas yra ne dėl to, kuri konstrukcija yra „geresnė“ absoliučiais skaičiais, o dėl rutulio atramos mechanizmo derinimo su veikimo apvalkalu: dydis, slėgio klasė, laikmena, įjungimo būdas ir reikalingas tarnavimo laikas. Suprasdami šiuos kompromisus prieš užsakydami išvengsite brangių pakartotinių patikslinimų{5} ir neplanuotų prastovų.

Kas yra plūduriuojantis vožtuvo rutulys?

A plūduriuojantis vožtuvo rutulysnėra mechaniškai pritvirtintas prie vožtuvo korpuso. Jis laikomas tarp dviejų lizdo žiedų ir yra prijungtas prie koto tik viršuje, todėl rutulys gali šiek tiek judėti pasroviui, kai vožtuvas uždarytas. Štai kodėl dizainas vadinamas „plūduriuojančiu“: rutulys gali laisvai judėti esant slėgiui linijoje.

Kaip pasiekiamas sandarinimas

Slankiosios konstrukcijos sandarinimas yra{0}}slėgis. Kai vožtuvas užsidaro, slėgis prieš srovę prispaudžia visą rutulį prie pasroviui esančios lizdo, suspaudžiant lizdo medžiagą, kad susidarytų sandarus uždarymas. Sandarinimo efektyvumas iš tikrųjų gerėja didėjant darbiniam slėgiui, atsižvelgiant į sėdynės medžiagos konstrukcijos ribas.

Tipinė taikymo sritis ir charakteristikos

• Dydžių diapazonas:mažos ir vidutinės skylės, paprastai nuo DN15 iki DN150 (iki 6–8 colių)
• Slėgio galimybė:žemo ir vidutinio slėgio klasės, paprastai ASME klasė nuo 150 iki 600, priklausomai nuo dydžio
• Sėdynės medžiagos:dažniausiai minkštos sėdynės, pvz., PTFE, RPTFE ir PEEK, kad būtų -tvirtai uždaryta{1}}
• Privalumai:kompaktiškas ir lengvas, ekonomiškas{0}}naudingas mažų dydžių, paprasta priežiūra, abipusis išjungimas-
• Apribojimai:pasroviui esanti sėdynė atlaiko visą slėgio apkrovą; didėjant dydžiui ir slėgiui, smarkiai padidėja trintis ir sukimo momentas, o minkštos sėdynės gali būti perkrautos

Plaukiojantys vožtuvų rutuliukai yra bendrosios pramonės paslaugų arkliukas, siūlantis ekonomiškiausią našumo ir kainos balansą švarioms, vidutinio slėgio terpėms-mažose{1}}gręžtinėse linijose.

Kas yra vožtuvo rutulys, montuojamas ant svirties?

A ant svirties sumontuotas vožtuvo rutulysyra mechaniškai pritvirtintas sunkiu{0}}stiebu viršuje ir fiksuotu traukos velenu apačioje. Rutulys sukasi aplink stabilią ašį ir negali pasislinkti veikiant linijos slėgiui, nepaisant to, kiek slėgis pakyla. Ši fiksuota-ašių konstrukcija yra pagrindinė spyruoklės konstrukcijos charakteristika.

Kaip pasiekiamas sandarinimas

Sandarinimas spyruoklėje yra sėdynė-, o ne rutulys-. Rutulys lieka nejudantis, o spyruokliniai-dėklės mazgai juda link rutulio paviršiaus ir sudaro sandariklį. Linijos slėgis taip pat veikia sėdynės stūmoklio sritį, sustiprindamas sandariklį. Šis „stūmoklio efektas“ užtikrina patikimą sandarinimą net esant labai žemam slėgiui.

Tipinė taikymo sritis ir charakteristikos

• Dydžių diapazonas:vidutinės ir didelės kiaurymės, DN50 ir daugiau, besitęsiančios iki didelio vamzdyno skersmens
• Slėgio galimybė:vidutinio ir aukšto slėgio, nuo ASME 600 klasės iki 1500 klasės ir 2500 klasės specialios konstrukcijos
• Traukos sugertis:pakabos guoliai atlieka hidraulinę trauką, apsaugančią sėdynes nuo per didelio{0}}suspaudimo
• Sukimo momento elgsena:mažas ir pastovus darbinis sukimo momentas net esant aukštam slėgiui, puikiai tinka pneumatiniam, elektriniam arba hidrauliniam valdymui
• Dvigubas blokas ir nutekėjimas:daugelis spyruoklių konstrukcijų gali būti tiekiamos su DBB galimybe, leidžiančia abi sėdynes sandariai užsandarinti atskirai ir tarp jų yra pratekėjimas

Ant spyruoklinių vožtuvų rutuliukų vidinė struktūra yra sudėtingesnė, o pradinė kaina didesnė, tačiau esant aukštam{0}}slėgiui, didelėms-angoms arba esant svarbiai eksploatacijai, jie užtikrina mažesnes bendrąsias nuosavybės išlaidas, nes sumažinamos pavaros sąnaudos, ilgesnis lizdo tarnavimo laikas ir mažesnės priežiūros prastovos.

Pagrindiniai skirtumai iš pirmo žvilgsnio

Šioje lentelėje apibendrinami pagrindiniai dviejų vožtuvo rutulinių konstrukcijų inžineriniai skirtumai.

Darbinis sukimo momentas ir pavaros dydis

Darbinis sukimo momentas yra vienas iš labiausiai neįvertintų vožtuvų specifikacijų veiksnių, be to, tai yra aiškiausias techninis skirtumas tarp dviejų konstrukcijų. Plaukiojančiame rutuliniame vožtuve rutulys prispaudžiamas prie pasroviui esančios sėdynės, veikiant linijos slėgiui, todėl didėjant slėgiui didėja trintis tarp rutulio ir lizdo. Naudojant aukšto-slėgio paslaugą, plūduriuojančios konstrukcijos sukimo momentas gali padidėti 300-400 proc., palyginti su žemo slėgio režimu, todėl pirkėjai verčia montuoti daug didesnes ir brangesnes pavaras.

Ant svirties pritvirtintas vožtuvo rutulys elgiasi skirtingai. Kadangi pakabos guoliai sugeria hidraulinę trauką, rutulys sukasi su minimalia sėdynės trintimi, o sukimo momentas išlieka mažas ir nuspėjamas visame slėgio diapazone. Automatizuotoms valdymo sistemoms šis stabilus sukimo momentas yra būtinas: jis leidžia naudoti mažesnes pneumatines arba elektrines pavaras, sumažina energijos sąnaudas ir pagerina vožtuvų padėties reguliatorių pakartojamumą. Praktiškai perėjus nuo slankiosios konstrukcijos prie sraigtinės konstrukcijos aukšto slėgio{3}}paslaugoms, reikalinga pavaros galia gali sumažėti 30–50 proc.

Nepriklausomai nuo pasirinktos konstrukcijos, prieš nustatydami rankinių operatorių ar pavarų dydį, patvirtinkite sukimo momentą esant didžiausiam slėgio skirtumui ir palikite pakankamą sukimo momento ribą sandariklio trinčiai ir sėdynės trukdžiams.

Taikymas: kur kiekvienas dizainas puikiai tinka

Plaukiojančių vožtuvų rutuliukų programos

Plaukiojantys vožtuvų rutuliukai dominuoja bendrosiose pramonės ir komunalinėse paslaugose, kur linijų dydis yra mažas, o slėgis yra vidutinis:

• Vandentiekio ir vandens ruošimo sistemos
• Bendras cheminis apdorojimas naudojant švarią,{0}}neabrazyvinę terpę
• Suspausto oro ir neutralių dujų paslauga
• ŠVOK, aušinimo vanduo ir augalų komunalinės linijos
• Mažo gręžinio{0}}įrangos ir prietaisų izoliavimo pareiga

Ant svirties montuojamų vožtuvų rutulinių programų

Ant tarpiklio montuojami vožtuvo rutuliukai nurodomi ten, kur dydis, slėgis, sauga ir ilgalaikis sandarinimo patikimumas viršija pradines išlaidas:

• Naftos ir dujų magistraliniai vamzdynai bei dujų saugyklos
• Naftos perdirbimo gamyklos ir naftos chemijos procesų įrenginiai su aukšto{0}slėgio angliavandenilių paslaugomis
• SGD terminalai ir kriogeniniai įrenginiai, dažnai su nerūdijančio plieno arba nikelio lydinio rutuliais
• Jūros platformos ir povandeniniai įrenginiai, kuriems reikalinga DBB galimybė
• Energijos gamybos įrenginiai, įskaitant aukšto -slėgio garo ir katilų sistemas
• Dažnai atliekama automatizuota izoliavimo paslauga, kai nuolatinis sukimo momentas yra labai svarbus

Medžiagoms, kuriose yra abrazyvinių dalelių, srutų ar kietųjų dalelių, griebtuvų konstrukcijos kartu su metalinėmis sėdynėmis ir kieta{0}}dengtais rutuliais užtikrina atsparumą dilimui, kurio negali užtikrinti minkšti{1}}slankiojantys vožtuvai.

Kaip pasirinkti tarp plūduriuojančių ir sujungiamųjų vožtuvų rutulių

Naudokite toliau pateiktą{0}}po-žingsnio metodą, kad kamuolio dizainą pritaikytumėte prie darbo sąlygų:

1. Apibrėžkite vardinį dydį.Linijose iki DN150 (6 colių) paprastai pakanka plūduriuojančio vožtuvo rutulio ir jis yra ekonomiškiausias. DN200 ir naujesnėms versijoms įvertinkite konstrukciją, pritvirtintą prie spyruoklės.
2. Apibrėžkite slėgio klasę.Plaukiojantis dizainas tinka ASME Class 150-600 paslaugai. Kai įvertinimas pasiekia 600 klasę ir aukštesnę klasę, pereikite prie stulpelio pritvirtinto rutulio.
3. Įvertinkite sukimo momentą ir įjungimą.Automatizuotiems vožtuvams su pneumatinėmis arba elektrinėmis aukšto slėgio pavaromis, stabilus mažas sukimo momentas, sukurtas spyruoklėje, sumažina pavaros dydį ir energijos sąnaudas.
4. Atsižvelkite į terpę ir temperatūrą.Abrazyvinė medžiaga, aukšta temperatūra, viršija 260 laipsnių, arba kriogeninis aptarnavimas reikalauja sraigtų su metalinėmis sėdynėmis ir atitinkamomis rutulinėmis medžiagomis arba dangomis.
5. Patikrinkite standartus ir saugos reikalavimus.Dujotiekio funkcija, kurią reglamentuoja API 6D, DBB reikalavimai, priešgaisrinis -saugumo sertifikatas ir kritinė saugos izoliacija yra palankios spyruoklinės konstrukcijos.
6. Palyginkite gyvavimo ciklo išlaidas.Spyruoklinio vožtuvo rutulinis rutulinis vožtuvas kainuoja daugiau iš anksto, tačiau dėl mažesnių pavarų, ilgesnio sėdynės tarnavimo laiko ir mažesnės priežiūros, kai reikia atlikti sudėtingą priežiūrą, gali būti mažesnės bendros nuosavybės išlaidos.

Kokybės svarstymai perkant vožtuvų rutulius

Kad ir kokia konstrukcija būtų pasirinkta, gatavo vožtuvo veikimas priklauso nuo paties vožtuvo rutulio kokybės. Sandarinimo vientisumą, veikimo sukimo momentą ir tarnavimo laiką lemia rutulio geometrinis ir paviršiaus tikslumas:

• Apvalumas:didelis sferiškumas apsaugo nuo netolygaus sėdynės kontakto ir nuotėkio; Tikslumo gamintojai apvalumą laiko 0,01 mm standartinėmis klasėmis ir 0,002 mm ar geresniu tikslumo rutuliukais.
• Paviršiaus šiurkštumas:rutulio paviršius paprastai yra padengtas ir poliruotas iki Ra 0,2-0,4 µm, o Ra 0,05–0,1 µm galima naudoti didelio efektyvumo sandarinimui.
• Matmenų tikslumas:rutulio skersmuo, angos dydis ir koto lizdo leistinos nuokrypos turi atitikti vožtuvo mazgo brėžinius.
• Medžiagos pasirinkimas:nerūdijantis plienas 304/316/316L bendrajai priežiūrai, Duplex 2205 ir Super Duplex 2507 atviroje jūroje ir chloridinėms aplinkoms ir Inconel, Monel arba Hastelloy agresyvioms cheminėms ir aukštos temperatūros terpėms, apimančioms nuo -196 laipsnių iki 500 laipsnių.
• Paviršiaus apdorojimas:kietas chromas, beelektrinis nikelis (ENP), volframo karbido dangos, padengtos HVOF, ir „Stellite“ perdanga padidina atsparumą dilimui ir korozijai, kad būtų galima atlikti rimtą eksploataciją.
• Gamintojo kvalifikacija:patikrinkite ISO 9001 sertifikatą, medžiagų atsekamumą, matmenų tikrinimo įrašus ir patirtį gaminant plūduriuojančius ir sraigtus rutulius pagal OEM brėžinius.

Specialūs vožtuvų rutuliukų gamintojai, turintys specialią šlifavimo, poliravimo ir tikrinimo įrangą, gali tiekti pastovios kokybės plūduriuojančius ir sraigtus rutulius, taip pat pasirinktinius matmenis, prievadus, medžiagas ir dangas pagal klientų brėžinius.

Dažnai užduodami klausimai

Ar plūduriuojantis vožtuvo rutulys gali būti naudojamas{0}}aukšto slėgio tarnyboje?

Plūduriuojantys vožtuvo rutuliukai paprastai yra apriboti žemo ir vidutinio slėgio klasėmis, paprastai ASME klasė 150-600. Virš šio diapazono slėgio apkrova pasroviui sėdynei tampa per didelė, sukimo momentas smarkiai padidėja ir gali būti pažeistos minkštos sėdynės. Aukšto slėgio aptarnavimui patikimas pasirinkimas yra vožtuvo rutulys, sumontuotas ant svirties.

Kodėl ant svirties sumontuoto vožtuvo rutulio reikia mažesnio sukimo momento?

Pagal spyruoklinę konstrukciją rutulys yra pritvirtintas prie koto ir apatinės guolių, o guoliai sugeria hidraulinę trauką nuo linijos slėgio. Sėdynės juda link fiksuoto rutulio, todėl trintis tarp rutulio ir sėdynės išlieka maža, nepaisant slėgio, todėl darbinis sukimo momentas yra mažesnis ir pastovesnis.

Kuris dizainas teikia pirmenybę dujotiekio izoliavimui pagal API 6D?

Ant spyruoklės montuojami vožtuvo rutuliukai yra standartinis API 6D vamzdynų aptarnavimo pasirinkimas. Dideli angos dydžiai, aukšto slėgio klasės, dvigubo bloko ir išleidimo galimybė bei ugniai-saugūs reikalavimai – visa tai suderinama su griebtuvų konstrukcija, todėl ji dominuoja naftos ir dujų perdavimo srityje.

Ar ant svirties montuojamas vožtuvo rutulys visada yra brangesnis?

Pradinė kaina yra didesnė dėl papildomo spyruoklinio veleno, guolių ir spyruoklinių{0}} sėdynių mazgų. Tačiau naudojant aukštą-slėgį ar-didelį angą, mažesnės pavaros sąnaudos, ilgesnis sėdynės eksploatavimo laikas ir mažesnė priežiūra dažnai sumažina bendras nuosavybės išlaidas nei plaukiojantis dizainas, peržengęs savo ribas.

Ar abu modeliai gali būti tiekiami su metalinėmis sėdynėmis?

Taip. Plūduriuojantys vožtuvo rutuliukai dažniausiai suporuojami su minkštomis lizdais, kad būtų uždarytas burbuliukas,