如何為您的工業(yè)流體系統(tǒng)選擇合適的閥門
閥門的選擇是工業(yè)、管道和儀表系統(tǒng)正確設(shè)計(jì)和維護(hù)實(shí)踐的重要組成部分。如果沒有針對(duì)特定應(yīng)用的正確閥門，經(jīng)營(yíng)者可能會(huì)面臨不適當(dāng)或低劣的流體系統(tǒng)性能，更長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間以及可避免的安全風(fēng)險(xiǎn)。
閥門通常在流體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初始階段選擇。在系統(tǒng)的整個(gè)生命周期中，維護(hù)技術(shù)人員通常會(huì)按照規(guī)范使用系統(tǒng)中已經(jīng)存在的相同類型的組件來更換閥門和大多數(shù)其他組件。因此，從一開始就選擇正確的閥門就顯得尤為重要，可以幫助經(jīng)營(yíng)者避免以后再過早地更換閥門。
您如何做出正確的選擇？
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為了正確選擇閥門，設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員可以遵循 STAMPED 方法，其考慮了尺寸、溫度、應(yīng)用、介質(zhì)、壓力、端部或接頭，以及交付。充分考慮這些操作條件中的每一個(gè)條件可以指導(dǎo)工業(yè)流體和分析取樣系統(tǒng)專業(yè)人員選擇正確的閥門。
下文說明了如何將 STAMPED 應(yīng)用于您的流體系統(tǒng)設(shè)計(jì)：
S：尺寸
閥門的大小決定了它的流量，需要與系統(tǒng)的期望的（或要求的）流速相對(duì)應(yīng)。制造商將提供流量系數(shù) (Cv)，該流量系數(shù)表示閥門兩端的壓降與相應(yīng)流量之間的關(guān)系。
流量系數(shù)或 Cv 是在 60°F 溫度下每分鐘流經(jīng)壓降為 1 psi 的閥門的水量（以加侖為單位）。對(duì)于像天然氣這樣的可壓縮流體，計(jì)算和使用 Cv 參數(shù)來預(yù)測(cè)流量更加復(fù)雜，但是對(duì)于給定的應(yīng)用，仍然提供了一種有效的閥門尺寸選擇方法。
影響 Cv 的閥門設(shè)計(jì)因素包括流路的大小和幾何形狀；閥門的孔口尺寸會(huì)影響通過它的流體流量。孔口越大，潛在的流量越大。不同類型閥門的孔口可能有很大差異；例如，球閥將提供很小的流阻，但針閥會(huì)限制或減慢流速。這些應(yīng)該是您選擇過程中的考慮因素。
如有疑問，請(qǐng)咨詢您的制造商，好的制造商將幫助您確定所需的閥門尺寸。為此，世偉洛克提供了一個(gè)方便的 Cv 計(jì)算器，可以將其用作選擇適合您的應(yīng)用的閥門的起點(diǎn)。
T：溫度
請(qǐng)記住您的閥門的工作溫度。這包括您的閥門將幫助控制的系統(tǒng)介質(zhì)溫度，及周圍環(huán)境的環(huán)境工作溫度。問自己：“這些溫度會(huì)保持恒定，還是會(huì)經(jīng)常變化？”這些情況可能會(huì)影響您的閥門選擇或需要執(zhí)行預(yù)防性維護(hù)的頻率。
考慮可能導(dǎo)致密封材料膨脹和收縮的溫度波動(dòng)。此外，金屬部件可能會(huì)在高溫下失去強(qiáng)度，從而降低壓力額定值。請(qǐng)務(wù)必與您的制造商聯(lián)系，以確保閥門已通過極端條件下的全面測(cè)試。
A：應(yīng)用
考慮一下閥門在系統(tǒng)中需要做什么。您需要啟動(dòng)或停止介質(zhì)的流動(dòng)？調(diào)節(jié)流量水平？控制流向？保護(hù)系統(tǒng)避免超壓？
您對(duì)這些問題的回答將指導(dǎo)您為設(shè)計(jì)選擇的閥門類型。再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍，請(qǐng)以一個(gè)簡(jiǎn)單的雙向球閥為例。盡管其他制造商的某些球閥可提供節(jié)流功能，但大多數(shù)球閥都不應(yīng)該用于節(jié)流或調(diào)節(jié)流量，而應(yīng)在全開或全關(guān)狀態(tài)下使用。如果您的目標(biāo)是節(jié)流或調(diào)節(jié)流量，則針閥或計(jì)量閥可能是更好的選擇。
M：介質(zhì)
當(dāng)您試圖選擇具有適當(dāng)材料成分的正確閥門時(shí)，也應(yīng)仔細(xì)考慮系統(tǒng)內(nèi)部的流體介質(zhì)。確保系統(tǒng)介質(zhì)與構(gòu)成閥體、閥座、閥桿尖端的材料以及其他較軟的材料兼容。不兼容可能會(huì)導(dǎo)致腐蝕問題、脆化或應(yīng)力腐蝕開裂 — 所有這些都會(huì)帶來安全風(fēng)險(xiǎn)以及代價(jià)高昂的生產(chǎn)問題。
與溫度一樣，您還應(yīng)考慮閥門使用的位置。它是在氣候受控的環(huán)境中運(yùn)行，例如工廠內(nèi)部或加熱的儀器外殼中？會(huì)是在戶外使用，暴露于直射陽(yáng)光、雨、雪、霜、冰和溫度波動(dòng)等氣候因素下嗎？大量接觸氯化物的海洋環(huán)境？閥門及其組件有多種材料。選擇適合這些因素的閥門，以盡可能地延長(zhǎng)閥門的使用壽命和增強(qiáng)閥門的功能性。
P：壓力
壓力是選擇閥門時(shí)的另一個(gè)重要考慮因素。請(qǐng)注意使用該術(shù)語的兩種情境：
- 工作壓力：您的系統(tǒng)中的正常工作壓力。
- 設(shè)計(jì)壓力：閥門制造商提供的最大壓力極限值；除非在受控的測(cè)試條件下，否則切勿超過任何流體系統(tǒng)組件的設(shè)計(jì)壓力。
流體系統(tǒng)的壓力限制基于其最低額定組件-選擇閥門時(shí)請(qǐng)記住這一點(diǎn)。過程流體的壓力和溫度對(duì)組件性能有很大影響。您選擇的閥門需要承受壓力，并在需要時(shí)在各種溫度和壓力范圍內(nèi)工作。設(shè)計(jì)、材料選擇和驗(yàn)證都是閥門性能的關(guān)鍵方面。還要記住的是，壓力和溫度的相互影響很大。通常，隨著過程流體溫度的升高，額定工作壓力將降低。
E：端接
閥門附帶各種不同的端接。這些可能是不可或缺的卡套管接頭、管道螺紋、管道法蘭、焊接端等。盡管傳統(tǒng)上不與閥門的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，但是端接的選擇對(duì)于閥門的整體構(gòu)造及其保持密封系統(tǒng)的能力至關(guān)重要。確保您的端接適合您的系統(tǒng)壓力和溫度，并且尺寸合適 - 正確的端接可以簡(jiǎn)化安裝并避免額外泄漏點(diǎn)。
D: 交付
在考慮了所有這些因素并選擇了適合您的應(yīng)用的閥門之后，請(qǐng)問自己：“我什么時(shí)候需要閥門？我需要多少？
與任何其他因素一樣，按時(shí)交貨和可靠的供應(yīng)對(duì)于保持流體系統(tǒng)的運(yùn)行和效率十分重要。作為 STAMPED 方法的最后一步，請(qǐng)審查您的供應(yīng)商。當(dāng)您需要零件時(shí)，他們能夠滿足的需求嗎？他們是否容易聯(lián)系到？他們會(huì)和您一起了解您的系統(tǒng)需求嗎？
閥門的選擇對(duì)于設(shè)計(jì)安全、高效的流體系統(tǒng)必不可少。有興趣了解有關(guān)閥門選擇和流體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更多深度信息嗎？考慮參加我們的培訓(xùn)課程，以豐富您的工作設(shè)計(jì)知識(shí)。了解有關(guān)我們今天即將講授的虛擬課程的更多信息：