انتخاب شیر برای لوله کشی صنعتی
دوغاب آهک 50 میلی متری متحرک با 15 درصد مواد جامد، ظرف چند هفته یک شیر توپی را می گیرد، زیرا مواد جامد در حفره حلقوی بین گلوله و صندلی های آن بسته می شوند. یک دریچه دیافراگمی از نوع سرریز را روی همان خط قرار دهید تا سالها باز و بسته شود و به جز دیافراگم چیزی جایگزین نشود. همین مقایسه را روی یک هدر آب خنک کننده تمیز انجام دهید و پاسخ معکوس می شود: سرریز دیافراگم خط را دریچه گاز می گیرد و الاستومر را کار می کند، در حالی که یک شیر توپی تمام پورت در یک چرخش تقریباً بدون افت فشار باز می شود.
هر دو بدنه سوپاپ دارای درجه فشار اسمی مشابهی هستند و هر دو پیچ را در یک الگوی فلنج قرار می دهند، دقیقاً به همین دلیل است که این دو در درخواست ها اشتباه می شوند. تفاوت واقعی در این است که وقتی خط از حرکت می ایستد چه اتفاقی برای سیال می افتد.
90 درجه
سکته مغزی از باز کامل به کامل بسته در یک شیر توپی ربع دور
صفر
آب بندی ساقه دینامیکی در مسیر خیس شده یک شیر دیافراگمی سرریز
2 سبک
بدنه های دیافراگمی سرریز و مستقیم با افت فشار متفاوت
چه چیزی یک شیر دیافراگمی را از یک شیر توپی جدا می کند
دریچه توپی با چرخاندن یک کره حفره روی دو صندلی آب بندی می شود، در حالی که یک شیر دیافراگمی با فشار دادن یک دیافراگم انعطاف پذیر بر روی یک سرریز برجسته آب بندی می کند، بنابراین مایع فرآیند هرگز به ساقه یا محرک نمی رسد.
تعریف کاری
شیر توپی یک شیر دوار یک چهارم چرخشی است که کره حفرهای آن مسیر جریان مستقیم و تمام پورت را ایجاد میکند. شیر دیافراگمی یک دریچه با حرکت خطی است که در آن یک دیافراگم منعطف که بین بدنه و کاپوت بسته شده است، محیط را از هر قسمت مکانیکی جدا میکند و در برابر سرریز بدنه یا زین مستقیم بسته میشود.
سه پیامد از این هندسه به دست میآیند، و با هم بیشتر مشخصات واقعی را قبل از بحث درباره قیمت حل میکنند.
- جایی که مایع می نشیند. یک دریچه توپی حفره ای بین توپ و دیواره بدنه ایجاد می کند که با محصول پر می شود و نمی تواند تخلیه شود. دریچه دیافراگمی سرریز هیچ حفره ای از این نوع ندارد، اگرچه خود کاسه سرریز حجم باقیمانده کمی را حفظ می کند.
- نحوه مهر و موم شدن ساقه یک دریچه توپی به حلقه های O یا بسته بندی در اطراف یک ساقه دوار متکی است، یک مهر و موم پویا که محیط را می بیند. دریچه دیافراگمی به هیچ وجه دارای آب بندی ساقه دینامیکی نیست: دیافراگم تنها مانع بین سیال و جو است.
- نحوه گاز گرفتن سوپاپ شیر توپی یک وسیله روشن/خاموش است و با نگه داشتن آن تا حدی باز، یک جت با سرعت بالا به سمت پایین دست هدایت میشود. دریچه دیافراگمی تمیز گاز می گیرد زیرا دیافراگم را می توان در هر نقطه ای از حرکت خود پارک کرد.
چگونه هر طرحی جریان را خاموش می کند
یک شیر توپی با یک چرخش 90 درجه ای یک کره بسته می شود، در حالی که یک شیر دیافراگمی روی چندین چرخش چرخ دستی با فشار دادن یک دیافراگم به سمت پایین روی سرریز بسته می شود.
سوپاپ توپ: سکته مغزی کوتاه، با سوراخ کامل، صندلی های در معرض دید
یک شیر توپی تمام پورت دارای سوراخی برابر با قطر داخلی لوله است، بنابراین افت فشار در یک شیر باز نزدیک به طول معادل لوله است. چرخش یک چهارم چرخش باعث میشود کارکرد سریع، خودکارسازی آسان و از نظر بصری از موقعیت دسته بدون ابهام باشد. معامله این است که صندلی ها در مسیر جریان قرار می گیرند. هر ذره ای که روی یک صندلی قرار می گیرد در بسته بعدی به الاستومر فشرده می شود و هر چرخه آلودگی را عمیق تر می کند.
شیر دیافراگمی: سکته مغزی طولانی، بدون بسته بندی، سیال ایزوله
یک کمپرسور روی یک ساقه رزوه ای، دیافراگم را در محل اتصال بدنه به کلاه محکم می کند، بنابراین یک شیر دستی چندین چرخش را انجام می دهد تا از باز به بسته حرکت کند. هیچ چیز در مکانیزم با محیط تماس نمی گیرد: بدون بسته بندی، بدون حلقه های O ساقه، بدون حلقه های صندلی. این مانع تنها دلیل مقاومت دریچه های دیافراگمی در شیمی تهاجمی است و همچنین به همین دلیل است که دریچه گاز را تحمل می کنند. هزینه آن هیدرولیک است. بدنه سرریز مسیر جریان را باریک میکند و افت فشار را اضافه میکند، در حالی که بدنه مستقیم سر را به قیمت یک محفظه بزرگتر و رفتار دیافراگم متفاوت بازمیگرداند.
مقایسه رفتار شیرهای توپی و شیرهای دیافراگمی در خدمات صنعتی. | اموال | شیر توپی | دریچه دیافراگمی |
| سکته مغزی برای خاموش کردن | چرخش یک چهارم 90 درجه | چندین چرخش چرخ دستی، سکته مغزی خطی |
| مسیر جریان | پورت کامل، نزدیک به سوراخ لوله | منطقه محدود سرریز؛ مسیر مستقیم به سوراخ کامل نزدیکتر است |
| مواد جامد و دوغاب | گیر افتادن بین توپ و صندلی، خطر تشنج | بدون حفره صندلی، سیستم تعلیق از آن عبور می کند |
| آب بندی ساقه | حلقه های اورینگ پویا یا بسته بندی در معرض سیال | فقط دیافراگم استاتیک، بدون مهر و موم دینامیک |
| گاز دادن | توصیه نمی شود، فرسایش صندلی | موقعیت های قابل قبول دیافراگم در هر نقطه در سکته مغزی |
| حجم باقیمانده | حفره دور توپ | کاسه کوچک در سرریز |
| فعال سازی | چرخشی، گشتاور با اصطکاک صندلی افزایش می یابد | گشتاور خطی و نسبتاً پایدار |
| بخش سایش معمولی | صندلی و سطح توپ | دیافراگم |
جایی که دریچه های توپ مناسب هستند
هنگامی که سیال تمیز است، وظیفه ایزوله روشن/خاموش است و خط نیاز به سوراخی نزدیک به اندازه لوله با حداقل افت فشار دارد، شیر توپی انتخاب صحیحی است.
در کارخانه های فرآیند، اسکیدهای تصفیه آب و خطوط شیمیایی غیرفلزی که موقعیت های نصب شده بیشتری را نسبت به هر نوع شیر دیگری پوشش می دهد:
- عایق پمپ و مخزن روی آب تمیز، آب غیر معدنی، آب نمک و خطوط دوز، که دریچه کاملاً باز یا بسته است.
- سرویس سیکل بالا ، زیرا یک محرک ربع دور در هر عملیات کار کمتری انجام می دهد و با یک حرکت به بسته شدن کامل می رسد.
- خطوطی که برافروخته یا پیگ شده اند ، زیرا سوراخ تمام پورت هیچ مانعی برای سواب یا خوک ایجاد نمی کند.
- هدرهای افت فشار پایین ، جایی که یک سرریز باعث کاهش هد می شود که پمپ نمی تواند آن را حفظ کند.
جایی که شیر توپی خراب می شود قابل پیش بینی است. هر سیالی که رسوب میکند، متبلور میشود یا ساییده میشود، محل نشستن را پیدا میکند: یک محلول نمک متبلور میتواند دریچه توپی را در چند سیکل حرارتی قفل کند و یک دوغاب ساینده توپ را تا زمانی که دریچه دیگر در حالت بسته آببندی نشود، صیقل میدهد.
شیر توپی SCH8O/DIN UPVC/CPVC نوع I این شیر توپی نوع I را برای خاموش کردن تمیز و با مقاومت کم بررسی کنید. گزینههای بدنه UPVC/CPVC و اندازههای DN15–DN100 به شما امکان میدهند دمای رسانه و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی را مطابقت دهید. مشاهده محصول → جایی که شیرهای دیافراگمی هزینه خود را به دست می آورند
دریچه دیافراگمی زمانی که سیال می تواند ته نشین شود، متبلور شود، ساییده شود یا به نشیمنگاه های الاستومری یک شیر دوار حمله کند و زمانی که خط بتواند افت فشار اضافی را جذب کند، انتخاب صحیحی است.
طراحی دقیقاً یک جزء انعطاف پذیر را در تماس با محیط نگه می دارد و هر سطح ماشینکاری شده را از آن دور نگه می دارد:
- شیمی خورنده مانند اسیدهای معدنی، کاستیک، هیپوکلریت سدیم و جریان های اسیدی مخلوط که در بدنه های UPVC یا CPVC استفاده می شوند.
- دوغاب ها و سوسپانسیون ها مانند آهک، کربنات کلسیم، شستشوی معکوس فیلتر و لجن هیدروکسید فلزی ناشی از خنثی سازی فاضلاب.
- محیط های چسبناک و فیبری ، جایی که یک دریچه توپی محصول را روی صندلی ها آغشته می کند.
- نقاط دریچه گاز و نمونه برداری ، جایی که باز شدن جزئی پایدار بیشتر از یک ضربه کوتاه اهمیت دارد.
- خطوط با خلوص بالا ، زیرا هیچ بسته بندی برای نشت و شکاف صندلی برای به دام انداختن باقی مانده وجود ندارد.
قانون انتخاب
اگر سیال می تواند ته نشین شود، متبلور شود، ساییده شود یا به نشیمنگاه الاستومری حمله کند، یک دریچه دیافراگمی را مشخص کنید. اگر خط به یک سوراخ کامل تمیز، ایزوله سریع و چرخش مکرر یک مایع تمیز نیاز دارد، یک شیر توپی را مشخص کنید. هنگامی که هر دو شرایط در یک خط وجود دارند، وظیفه را تقسیم کنید: یک شیر توپی برای جداسازی، یک شیر دیافراگمی برای کنترل.
محدودیت سزاوار یک خط در دیتاشیت است. دیافراگم مرز فشار است، بنابراین سقف فشار و دمای شیر سقف دیافراگم است نه بدنه.
شیر دیافراگمی فلنجدار SCH8O/DIN UPVC/CPVC برای خطوط سیال خورنده، مواد دیافراگم، استاندارد فلنج و کاهش فشار و دما را مقایسه کنید. این شیر فلنج دار UPVC/CPVC DN25–DN125 را با عملکرد دستی یا پنوماتیک پوشش می دهد. مشاهده محصول → تطبیق شیر با سیستم لوله کشی غیر فلزی
در سیستم های UPVC و CPVC، مواد بدنه به ندرت عامل محدود کننده است. الاستومر، استاندارد فلنج و کاهش فشار و دما معمولاً هستند.
شیرهای ترموپلاستیک بر اساس ترکیب بدنه و استانداردی که به آن پیچ می شوند مشخص می شوند. بدنه شیر CPVC همان شیمی را انجام می دهد لوله فشار CPVC روی آن مینشیند، و جزئیات اتصال به اندازه خود شیر اهمیت دارد: سوکتهای سیمانی حلال برای خطوط کوچکتر، بدنههای فلنجی که در آن شیر باید برای تعویض دیافراگم بیرون بیاید، و روکش DIN یا ANSI که باید با حفاری فلنج جفتکننده مطابقت داشته باشد.
ISO 15493 چارچوبی را برای اجزای لولهکشی صنعتی PVC-C فراهم میکند و کاهش فشار و دما که از آن ناشی میشود، رایجترین منبع خطاهای بیش از حد مشخصات است. منحنی های منتشر شده CPVC فشار مجاز را تقریباً به نصف درجه بندی 23 درجه سانتیگراد تا 60 درجه سانتیگراد کاهش می دهد و تقریباً به یک چهارم نزدیک به حد بالایی ماده می رسد. این کاهش به همان اندازه که برای لوله اعمال می شود، روی دریچه اعمال می شود و دوباره روی دیافراگم اعمال می شود که ماده نرم تری نسبت به بدنه است.
یک شیر توپی را مشخص کنید که چه زمانی
- سیال تمیز و عاری از مواد جامد است
- وظیفه انزوا است نه تنظیم
- سوراخی نزدیک به اندازه لوله مورد نیاز است
- دوچرخه سواری مکرر و سریع است
- محرک یک چهارم گردش ترجیح داده می شود
دریچه دیافراگمی را مشخص کنید
- جامدات، دوغاب یا محیط های متبلور وجود دارد
- قرار گرفتن صندلی در معرض مواد شیمیایی تهاجمی یک خطر است
- گازگیری یا نمونه برداری بخشی از وظیفه است
- هیچ شکاف یا نشت بسته بندی قابل قبول نیست
- دسترسی جایگزین دیافراگم را می توان برنامه ریزی کرد
اتوماسیون، عمر چرخه و کل هزینه مالکیت
هزینه فعال سازی توسط گشتاور و کورس انجام می شود، و حرکت خطی شیر دیافراگمی با گشتاور قابل پیش بینی اغلب ساده تر از یک شیر توپی است که اصطکاک صندلی آن با فشار و آلودگی بالا می رود.
گشتاور و کورس عملگر
یک شیر توپی به گشتاور کافی برای قطع تماس صندلی نیاز دارد و این گشتاور با فشار دیفرانسیل، مواد نشیمنگاه و هر محصولی که روی صندلی قرار می گیرد افزایش می یابد. بنابراین محرکهای پنوماتیکی و الکتریکی دارای حاشیه ایمنی هستند که با افزایش سن شیر افزایش مییابد. یک شیر دیافراگمی به نیروی خطی نیاز دارد که تا حد زیادی تابعی از فشار خط و سطح دیافراگم است، که باعث میشود اندازه محرک قابل پیشبینیتر باشد، اما زمان حرکت آن طولانیتر است و محرک برای نتیجه مشابه باید بیشتر حرکت کند.
آنچه در واقع هزینه چرخه عمر را هدایت می کند
در یک پنجره پنج ساله، قیمت خرید سهم کمی از کل است. سه مورد غالب هستند: تعویض قطعات، زمان از کار افتادن مورد نیاز برای نصب آنها، و هزینه نشتی که به محیط می رسد. انتظار می رود که یک شیر دیافراگمی در وظیفه دوغاب، دیافراگم ها را به عنوان یک قطعه سایش مصرف کند، به همین دلیل است که بدنه باید بدون برش لوله اجازه تعویض را بدهد. یک شیر توپی روی آب تمیز ممکن است هرگز باز نشود، اما یک نشیمنگاه بر روی یک خط ساینده، یک شیر کمهزینه را به یک مورد تعمیر و نگهداری مکرر تبدیل میکند.
طراحی آب بندی جایی است که این دو طرح در طول عمر بیشتر از هم جدا می شوند. هندسه صندلی، پوشش سطح توپ و پیش بارگذاری تعیین می کند که آیا یک شیر توپی پس از هزاران چرخه همچنان یک مهر و موم حباب محکم نگه می دارد یا خیر، و این جزئیات ارزش بررسی قبل از هر سفارش خرید را دارند. را طراحی عملکرد آب بندی شیرهای توپ فلنج دار CPVC توضیح می دهد که کدام ویژگی مهم است.
شیر دیافراگمی دو محرکه UPVC پنوماتیک SCH8O/DIN از این شیر دیافراگمی UPVC پنوماتیک برای محیطهای خورنده استفاده کنید، جایی که طراحی بدون بستهبندی و مهر و موم نرم و اندازههای DN15–DN50 برای خطوط فرآوری شیمیایی، دارویی یا مواد غذایی مناسب است. مشاهده محصول → پنج مرحله برای تعیین شیر مناسب
پنج چک، به این ترتیب اجرا میشوند، انتخاب را قبل از درخواست نقل قول حل کنید.
سیال را تعریف کنید نه فقط خط را
محتوای جامد، اندازه ذرات، ویسکوزیته، رفتار تبلور، غلظت شیمیایی و دمای عملیاتی را ثبت کنید. خطی که 15 درصد دوغاب آهک را حمل می کند و خطی که آب تصفیه شده را حمل می کند، به شیرهای مختلف با قطر یکسان و کلاس فشار یکسان نیاز دارد.
وظیفه را رفع کنید
بین انزوا، دریچه گاز و دوچرخه سواری مکرر تصمیم بگیرید. دریچه ای که 20 درصد از زمان کار خود را گاز می گیرد، یک شیر کنترلی است و باید به عنوان یکی مشخص شود.
پنجره فشار و دما را تنظیم کنید
منحنی کاهش وزن ترکیب بدن را در حداکثر دمای عملیاتی اعمال کنید، سپس حد دمای خود الاستومر را اعمال کنید. پایینی از این دو، شیر را کنترل می کند.
نوع و محرک را انتخاب کنید
پورت کامل یا پورت استاندارد برای شیر توپی؛ سرریز یا مستقیم برای دریچه دیافراگمی؛ عملکرد دستی، پنوماتیک یا الکتریکی. حفاری فلنج DIN یا ANSI را قبل از انتشار سفارش تأیید کنید.
قطعات سایش و اسناد را برنامه ریزی کنید
کیت دیافراگم یا صندلی را در کنار شیرها سفارش دهید و گواهی مواد، سوابق تست فشار و جدول درجه بندی سازنده را درخواست کنید. یک شیر بدون منحنی منتشر شده را نمی توان در برابر شرایط طراحی تأیید کرد.
سوالات عملی که خریداران می پرسند
آیا می توان یک شیر توپی و یک شیر دیافراگمی را با یکی در یک خط تعویض کرد؟
از نظر مکانیکی، تنها در صورتی که طول حفاری رو در رو و فلنج مطابقت داشته باشد، و اغلب اینطور نیست. از نظر عملیاتی وظیفه تغییر می کند: یک شیر دیافراگمی نصب شده در جایی که یک شیر توپی تمام پورت برداشته شده است، افت فشار را اضافه می کند و حداکثر جریان را کاهش می دهد، در حالی که یک شیر توپی روی یک خط دوغاب مسدود می شود. یک قطعه قرقره معمولاً برای تعویض مورد نیاز است.
کدام شیر مواد جامد را بهتر کنترل می کند؟
شیر دیافراگمی، بدون صلاحیت. یک شیر توپی ذرات را بین توپ و نشیمنگاه و داخل حفره بدن به دام می اندازد. یک شیر دیافراگمی فاقد حفره نشیمنگاهی است و با فشار دادن مسیر جریان بسته می شود. حد عملی برای شیر دیافراگمی اندازه ذرات نسبت به دهانه سرریز است نه وجود مواد جامد.
الاستومر در چه دمایی حد می شود؟
برای EPDM در سرویس آبی پیوسته، سقف عملی نزدیک به 90 درجه سانتیگراد تا 100 درجه سانتیگراد است که معمولاً قبل از حد بدنه CPVC به دست می آید. دیافراگم های PTFE مقاومت شیمیایی را بیش از محدوده دما افزایش می دهند. از آنجایی که دیافراگم مرز فشار است، درجه بندی آن باید جدا از درجه بندی لوله بررسی شود.
خرید کدام شیر در طول پنج سال ارزان تر است؟
پاسخ به سیال بستگی دارد و کراس اوور تیز است. در وظیفه جداسازی آب تمیز، شیر توپی در قیمت خرید برنده می شود و به ندرت به قطعات نیاز دارد. در دوغاب یا مواد شیمیایی تهاجمی، فرکانس تعویض دریچه توپی معمولاً از هزینه قطعات شیر دیافراگمی بیشتر است، زیرا دیافراگم یک کالای سایش ارزان قیمت است در حالی که صندلی و توپ اینگونه نیستند.
هیچ یک از سوپاپ ها پاسخی جهانی نیستند. یک سیستم غیر فلزی که به خوبی طراحی شده است از هر دو استفاده می کند، در جایی که هندسه آنها در واقع با سیال مطابقت دارد.