Zawory mogą być używane do sterowania przepływem wszelkiego rodzaju płynów, takich jak powietrze, błoto, olej, woda, para wodna, ciekłe metale, media korozyjne i radioaktywne. Dlatego bardzo ważne jest, aby wybrać najbardziej odpowiednie zawory do systemu rurociągów. Aby wybrać najbardziej odpowiedni zawór do systemu rurociągów, ważne jest, aby znać charakterystykę zaworu oraz poznać kroki i kryteria wyboru.
Zawory przemysłowe można klasyfikować w zależności od różnych parametrów.
a. Zawory automatyczne: Zawory, które działają samodzielnie w zależności od rodzaju medium (ciecz, gaz itp.).
Przykłady: Zawory zwrotne, zawory bezpieczeństwa, zawory regulacyjne, zawory syfonowe, zawory redukcyjne itp.
b. Zawory uruchamiane: Zawory, które mogą być obsługiwane ręcznie, elektrycznie, hydraulicznie lub pneumatycznie.
Przykłady: Zawory zasuwowe, zawory grzybkowe, zawory dławiące, zawory motylkowe, zawory kulowe, zawory grzybkowe itp.
a. Zawory kulowe: Część blokowa porusza się wzdłuż środka gniazda.
b. Zawory zasuwowe: Część blokowa porusza się wzdłuż środka pionowego gniazda.
c. Zawory grzybkowe i kulowe: Częścią blokującą jest tłok lub kula, która obraca się wokół swojego środka.
d. Zawory obrotowe: Część blokowa obraca się wokół osi na zewnątrz gniazda.
e. Zawory motylkowe: Tarcza części blokowej obraca się wokół osi gniazda.
f. Zawory suwakowe: Część blokująca przesuwa się w kierunku pionowym kanału.
a. Zawory do włączania i wyłączania: Używane do przepuszczania lub wyłączania mediów w rurociągach.
Przykłady: Zawory grzybkowe, zawory zasuwowe, zawory kulowe, zawory motylkowe itp.
b. Zawory zatrzymujące recykling: Używane do zapobiegania cofaniu się medium
Przykład: Zawory zwrotne
c. Zawory regulacyjne: Używane do regulacji ciśnienia i natężenia przepływu mediów.
Przykłady: Zawory regulacyjne i zawory redukcyjne.
d. Zawory rozdzielające: Używane do zmiany kierunku przepływającego medium i ich dystrybucji.
Przykłady: Zawory T-Cock, zawory dystrybucyjne i zawory suwakowe.
e. Zawory bezpieczeństwa: Używane do odprowadzania nadmiaru medium w celu zapewnienia bezpieczeństwa systemu rurociągów i sprzętu, gdy ciśnienie medium przekracza określone wartości.
Przykłady: Zawory bezpieczeństwa i zawory ochronne.
f. Zawory do innych celów specjalnych: Zawory syfonowe, zawory odpowietrzające i zawory spustowe.
a. Zawory napędzane ręcznie: Napędzane za pomocą pokrętła, uchwytu, dźwigni lub łańcuchów itp.
b. Zawory z napędem elektrycznym: Napędzane za pomocą silnika lub innego urządzenia elektrycznego.
c. Zawory napędzane hydraulicznie: Napędzane wodą lub olejem.
d. Zawory napędzane pneumatycznie: Napędzane sprężonym powietrzem.
a. Zawory próżniowe: Ciśnienie bezwzględne < 0,1Mpa, tj. zawory o ciśnieniu 760mm Hg (do oznaczenia ciśnienia używa się milimetrów słupa rtęci lub milimetrów wody).
b. Zawory niskociśnieniowe: Zawory o ciśnieniu normalnym PN ≤ 1,6 Mpa (w zakres wchodzą zawory stalowe o ciśnieniu ≤ 1,6 Mpa).
c. Zawory średniociśnieniowe: Zawory o normalnym ciśnieniu pomiędzy PN 2,5~6,4 Mpa.
d. Zawory wysokociśnieniowe: Zawory o normalnym ciśnieniu pomiędzy PN 10.0~80.0 Mpa.
e. Zawory super wysokociśnieniowe: Zawory o normalnym ciśnieniu PN ≥ 100,0 Mpa
a. Zawory ogólne: Zawory stosowane tam, gdzie temperatura czynnika roboczego mieści się w zakresie 40℃～425℃.
b. Zawory wysokotemperaturowe: Zawory stosowane tam, gdzie temperatura czynnika roboczego wynosi od 425 ℃ do 600 ℃.
c. Zawory żaroodporne: Zawory stosowane tam, gdzie temperatura czynnika roboczego przekracza 600 ℃.
d. Zawory poniżej zera: Zawory stosowane tam, gdzie temperatura czynnika roboczego wynosi od -150 ℃ do 40 ℃.
e. Zawory kriogeniczne: Zawory stosowane tam, gdzie temperatura czynnika roboczego jest niższa niż -150 ℃.
a. Zawory o małej średnicy: Zawory o wewnętrznej średnicy nominalnej DN<40mm.
b. Zawory o średniej średnicy: Zawory o wewnętrznej średnicy nominalnej pomiędzy DN50～300mm.
c. Zawory o dużej średnicy: Zawory o wewnętrznej średnicy nominalnej pomiędzy DN350～1200mm.
d. Zawory nadwymiarowe: Zawory o wewnętrznej średnicy nominalnej pomiędzy DN350～1200mm.
a. Zawory połączone z kołnierzami: Zawory połączone z rurami pomiędzy kołnierzami.
b. Zawory połączone za pomocą gwintów: Zawory z gwintem wewnętrznym lub zewnętrznym połączone z rurami za pomocą gwintów.
c. Zawory spawane: Zawory ze spawanym złączem i spawane z rurami.
d. Zawory połączone zaciskami: Zawory z portem zaciskowym na korpusie zaworu i połączone z rurami za pomocą zacisków.
e. Zawory z połączeniem tulejowym: Zawory połączone z rurami za pomocą króćca.
Zawory mają zazwyczaj następujące dwie cechy:
Określa on główną wydajność i zakres serwisowy zaworów. Do tego zakresu należą następujące elementy:
- Przeznaczenie zaworów (zawory blokowe, zawory regulacyjne, zawory bezpieczeństwa itp.)
- Rodzaje zaworów (zasuwy, zawory kulowe, zawory motylkowe, zawory kulowe itp.)
- Materiały głównych części (korpusy zaworów, pokrywy zaworów, trzpienie, tarcze, powierzchnia uszczelniająca).
- Tryby transmisji zaworów.
Określa instalację, naprawę, konserwację i inne metody zaworów. Do zakresu należą następujące elementy:
- Długość i całkowita wysokość zaworu.
- Formy połączeń z rurami (kołnierze, zaciski, gwinty wewnętrzne i zewnętrzne, spawanie itp.)
- Formy uszczelniające (pierścienie wkładane, pierścienie gwintowane, spawanie perełkowe, spawanie natryskowe, korpusy zaworów).
- Struktura trzpienia zaworu (trzpienie obrotowe, podnoszone itp.)
1) Potwierdzenie zarówno zastosowania zaworu w sprzęcie lub urządzeniach, jak i warunków pracy zaworu, takich jak stosowane media, ciśnienie robocze, temperatura robocza itp.
2) Aby upewnić się, że zarówno nominalne średnice, jak i metody łączenia rurociągów z zaworami, takie jak kołnierze, gwinty lub spawanie itp.
3) Określenie sposobów napędzania zaworów, tj. czy zawory mogą być obsługiwane ręcznie, elektrycznie, elektromagnetycznie, pneumatycznie lub hydraulicznie, elektrycznie lub elektrohydraulicznie itp.
4) Aby określić, obie obudowy zgodnie z medium przenoszonym przez rurociągi, ciśnienie robocze i temperaturę roboczą oraz części wewnętrzne z żeliwa szarego, żeliwa ciągliwego, żeliwa sferoidalnego, stali węglowej, stali stopowej, stali nierdzewnej kwasoodpornej lub stopu miedzi itp.
5) Wybór przeznaczenia zaworów, tj. zaworów blokujących, regulacyjnych, bezpieczeństwa itp.
6) Zapewnienie rodzaju zaworów, tj. zasuw, zaworów kulowych, zaworów motylkowych, zaworów dławiących, zaworów bezpieczeństwa, zaworów redukcyjnych, zaworów odwadniających itp.
7) Określenie parametrów w przypadku zaworów automatycznych, tj. określenie dopuszczalnego oporu przepływu, wydajności tłoczenia i przeciwciśnienia itp., a następnie określenie nominalnych średnic rurociągów i średnic otworów gniazd zaworów zgodnie z różnymi potrzebami.
8) Określenie parametrów geometrycznych wybranych zaworów, tj. długości konstrukcji, kształtu i rozmiarów połączeń kołnierzowych, wysokości zaworów po otwarciu i zamknięciu, rozmiarów i liczby połączonych otworów na śruby oraz całkowitych rozmiarów zaworów.
9) Wykorzystanie istniejących danych, tj. katalogów produktów zaworów, próbek produktów zaworów itp. w celu wyboru odpowiednich produktów zaworów.
Po zapoznaniu się z etapami wyboru zaworu, powinniśmy lepiej zrozumieć kryteria wyboru zaworu.
1) Wybór zgodnie z przeznaczeniem, warunkami pracy i metodami kontroli działania wybranych zaworów.
2) Wybór zgodnie z właściwościami czynnika roboczego, tj. ciśnienia roboczego, temperatury roboczej, odporności na korozję, lepkości czynnika, tego, czy zawiera cząstki stałe, czy jest toksyczny, łatwopalny, wybuchowy itp.
3) Wybór zaworu zgodnie z wymaganiami dotyczącymi charakterystyki płynu, tj. oporu przepływu, wydajności tłoczenia, charakterystyki przepływu i poziomu uszczelnienia itp.
4) Wybór zgodnie z wymaganiami dotyczącymi rozmiaru instalacji i rozmiaru zewnętrznego, tj. średnic nominalnych, metod połączeń, rozmiarów połączeń z rurociągami, rozmiarów zewnętrznych lub ograniczeń wagi itp.
5) Wybór zgodnie z dodatkowymi wymaganiami dotyczącymi niezawodności produktu zaworu, żywotności i przeciwwybuchowości ich urządzeń elektrycznych.
- Jeśli zawory mają być używane do celów sterowania, należy określić następujące dodatkowe parametry:
- metody działania,
- maksymalne i minimalne natężenie przepływu,
- spadek ciśnienia przy normalnym przepływie i przy zamknięciu,
- maksymalne i minimalne ciśnienie na wlotach zaworów.
- Oprócz wyżej wymienionych podstaw i kroków, należy szczegółowo zapoznać się z wewnętrznymi strukturami różnych typów zaworów, aby rozsądnie i prawidłowo wybrać zawory, tak aby można było dokonać preferowanego wyboru zaworów.
- Zawory są końcowym elementem sterującym w rurociągach. Otwieranie i zamykanie zaworu kontroluje sposób przepływu medium w rurociągach.
- Kształt kanałów przepływowych zaworu nadaje mu określoną charakterystykę przepływu. Należy to wziąć pod uwagę przy wyborze najbardziej odpowiednich zaworów do systemu rurociągów.
- Gdy kanały przepływu zaworu są typu prostego, ich opór przepływu jest niewielki, są one zwykle wybierane jako zawory do zatrzymywania i zwalniania.
- Zawory z dolnym zamknięciem (zawory odcinające, zawory nurnikowe) są mniej preferowane ze względu na ich kręte ścieżki przepływu i wyższe opory przepływu.
- Zawory takie jak zawory blokowe mogą być stosowane tam, gdzie dopuszczalny jest wyższy opór przepływu.
Zawory wybrane do określonego celu muszą być w stanie łatwo regulować przepływ.
- Zawory zamykane w dół (takie jak zawory blokowe) są odpowiednie do tego celu, ponieważ rozmiary ich gniazd są proporcjonalne do skoku części bloku.
- Zawory obrotowe (zawory grzybkowe, zawory motylkowe, zawory kulowe) i zawory z korpusem giętkim (zawory zaciskowe, zawory membranowe) mogą być również używane do sterowania przepustnicą, ale nadają się do stosowania tylko w ograniczonym zakresie średnic zaworów.
- Zasuwy to zawory w kształcie dysku, które wykonują ruch poprzeczny do okrągłego gniazda zaworu. Mogą one kontrolować natężenie przepływu tylko wtedy, gdy znajdują się blisko pozycji zamkniętej. W związku z tym zwykle nie są używane do kontroli przepływu.
Zgodnie z wymaganiami cofania i przekierowywania, zawory mogą mieć trzy lub więcej kanałów. Bardziej odpowiednie do tego celu są zawory grzybkowe i kulowe. Dlatego większość zaworów używanych do cofania i przekierowywania jest wybierana spośród nich. Jednak w niektórych przypadkach inne typy zaworów mogą być również używane do cofania i przekierowywania, o ile dwa lub więcej zaworów jest ze sobą prawidłowo połączonych.
Gdy w medium znajdują się zwisające cząstki, najlepiej jest używać zaworów z funkcją wycierania, podczas gdy ich części blokowe przesuwają się po powierzchni uszczelniającej. Jeśli ruch tam i z powrotem części blokowych jest pionowy do gniazda zaworu, mogą one zatrzymywać cząstki, dlatego zawory te nadają się tylko do mediów nie zawierających cząstek, chyba że materiały powierzchni uszczelniającej pozwalają na osadzenie cząstek. Zarówno zawory kulowe, jak i zawory grzybkowe mają funkcję wycierania powierzchni uszczelniającej podczas procesu otwierania i zamykania, dlatego nadają się do stosowania w medium z dyndającymi cząstkami.
Zawory zasuwowe są najbardziej preferowanym typem zaworów. Nadają się one nie tylko do mediów takich jak para wodna i produkty ropopochodne, ale także do mediów zawierających ziarniste ciała stałe i o wysokiej lepkości. Zawory te nadają się również do odpowietrzania i systemów o niskiej próżni. W przypadku mediów zawierających cząstki stałe, korpusy zasuw powinny mieć jeden lub dwa otwory odpowietrzające. W przypadku mediów o niskiej temperaturze należy stosować specjalne zasuwy niskotemperaturowe.
Zawór kulowy nadaje się do rurociągów, które nie mają ścisłych wymagań dotyczących odporności na płyny, tj. straty ciśnienia. Można je rozważyć w przypadku rurociągów lub urządzeń o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu oraz rurociągów z medium parowym i DN <200 mm. W przypadku małych zaworów można stosować zawory grzybkowe, takie jak zawory czopowe, zawory do przyrządów, zawory do pobierania próbek, zawory manometryczne itp. W przypadku regulacji przepływu lub ciśnienia preferowane są zawory grzybkowe lub zawory dławiące ze względu na niską dokładność i stosunkowo małe średnice. W przypadku silnie toksycznych mediów należy stosować zawory grzybkowe z uszczelnieniem mieszkowym. Nie należy ich jednak stosować do mediów o wysokiej lepkości i zawierających cząstki, które łatwo się wytrącają. Zawory te nie mogą być używane jako zawory odpowietrzające i zawory do systemów o niskim podciśnieniu.
Zawór kulowy nadaje się do mediów o niskiej temperaturze, wysokim ciśnieniu i wysokiej lepkości. Większość zaworów kulowych może być stosowana w mediach ze zwisającymi cząstkami stałymi, a także w mediach proszkowych i granulowanych, zgodnie z wymaganiami materiałów uszczelniających. Pełnokanałowe zawory kulowe nie nadają się do regulacji przepływu, ale są odpowiednie w sytuacjach wymagających szybkiego otwierania i zamykania w celu wyłączenia w sytuacjach awaryjnych lub wypadkach. Zawory kulowe są zalecane w rurociągach o ścisłym uszczelnieniu, zużyciu, kanałach skurczowych, szybkim otwieraniu i zamykaniu, zatrzymywaniu pod wysokim ciśnieniem (duża różnica ciśnień), niskim poziomie hałasu, zgazowaniu, niskim roboczym momencie obrotowym i niskim oporze płynu. Nadają się również do lekkich konstrukcji, ograniczników niskiego ciśnienia i mediów korozyjnych.
Chociaż są to najbardziej idealne zawory do niskich temperatur, medium kriogenicznego, niskotemperaturowe zawory kulowe z maskami są stosowane w systemach rurociągów i urządzeniach medium niskotemperaturowego. Po wybraniu pływających zaworów kulowych, materiały gniazda powinny przenosić obciążenia kuli i czynnika roboczego. Zawory kulowe o dużej średnicy wymagają większego momentu obrotowego podczas pracy. Napęd z przekładnią ślimakową jest preferowany w przypadku zaworów kulowych o średnicy DN≥200 mm. Ponadto zawory kulowe stosowane w rurociągach z materiałami wysoce toksycznymi i łatwopalnymi powinny być ognioodporne i antystatyczne.
Zawory dławiące nadają się do miejsc, w których temperatura medium jest niska, a ciśnienie wysokie. Nadają się również do miejsc, w których konieczna jest regulacja natężenia przepływu i ciśnienia. Nie nadają się jednak do medium o wysokiej lepkości i zawierającego cząstki stałe. Dlatego nie mogą być używane jako zawory odcinające.
Ogólnie rzecz biorąc, zawory grzybkowe nadają się do zastosowań wymagających szybkiego otwierania i zamykania. Nadają się również do mediów o niskiej temperaturze i wysokiej lepkości oraz do mediów z wiszącymi cząsteczkami, ale nie nadają się do pary i mediów o wysokiej temperaturze.
Zawory motylkowe nadają się do rurociągów o dużych średnicach (takich jak DN > 600 mm) i krótkiej długości konstrukcyjnej, a także do szybkiej regulacji przepływu oraz szybkiego otwierania i zamykania. Są one zwykle stosowane do wody, oleju i sprężonego powietrza oraz innych mediów o temperaturze ≤80 ℃ i ciśnieniu ≤1,0 MPa. W porównaniu do zasuw i zaworów kulowych, zawory motylkowe nadają się do systemów rurociągów z mniejszą stratą ciśnienia ze względu na stosunkowo dużą stratę ciśnienia.
Zawory zwrotne są zwykle odpowiednie dla czystego medium, ale nie nadają się do medium zawierającego cząstki stałe i o wysokiej lepkości.
- W przypadku DN≤40 mm należy stosować zawory zwrotne podnoszone (dozwolone tylko do instalacji w rurociągach poziomych).
- W przypadku DN=50～400mm należy stosować zawory zwrotne o wzniosie wahadłowym (instalowane zarówno na rurociągach poziomych, jak i pionowych. W przypadku instalacji na rurociągach pionowych, kierunek przepływu medium powinien być od dołu do góry).
- W przypadku DN≥450 mm należy stosować zawory zwrotne typu buforowego.
- W przypadku DN=100～400 mm można również zastosować zawory zwrotne waflowe.
Zawór zwrotny wahadłowy może być wykonany dla bardzo wysokiego ciśnienia roboczego, a PN może osiągnąć do 42 MPa. Zgodnie z materiałami obudowy i uszczelnienia, mogą być stosowane do różnych mediów roboczych, takich jak woda, para, gaz, media korozyjne, olej itp. oraz temperatury robocze w zakresie od -196 do 800 ℃.
Zawory membranowe nadają się do oleju, wody, kwaśnych mediów i mediów zawierających zwisające cząstki o temperaturze roboczej poniżej 200 ℃ i ciśnieniu poniżej 1,0 MPa, ale nie nadają się do mediów z rozpuszczalnikami organicznymi i silnymi utleniaczami.
- Zawory membranowe typu jazowego powinny być wybierane do mediów o ziarnistości ściernej. Przy wyborze membranowych zaworów jazowych należy zapoznać się z ich tabelami charakterystyk przepływu.
- Prosto przelotowe zawory membranowe powinny być stosowane do mediów lepkich, zaczynów cementowych i osadów.
- Zawory membranowe nie powinny być stosowane w rurociągach podciśnieniowych i urządzeniach podciśnieniowych, chyba że spełniają określone wymagania.
Różne typy zaworów mają szeroki zakres zastosowań i charakteryzują się wysoką częstotliwością pracy. Zastosowania zaworów można znaleźć w różnych aspektach codziennego życia. Rola zaworów jest bardzo ważna dla zapewnienia normalnej pracy systemu rurociągów i zapobiegania występowaniu zjawiska "kapania i przeciekania". Dlatego bardzo ważne jest zrozumienie struktury zaworu, jego działania i warunków pracy, aby prawidłowo wybrać zawór.
Jakie są główne części zaworu sterującego?
Jakie są najlepsze zawory do zastosowań związanych z gnojowicą?
Zawory kulowe z gniazdem metalowym a zawory z gniazdem miękkim
Zrozumienie różnic między zaworami Double Block and Bleed (DBB) i Double Isolation Bleed (DIB)
Rodzaje zaworów stosowanych w przemyśle chemicznym
