Как решать некоторые распространенные проблемы с клапанами?

Thread Content

Почему двухклапанный клапан легко подвержен колебаниям при работе при небольшом угле открытия? Для одноканальных клапанов стабильность работы обеспечивается тогда, когда среда имеет режим потока в направлении открытия клапана； Когда среда имеет закрытый тип потока, стабильность клапана низкая. У двухседельного клапана есть два клапанных элемента: нижний находится в положении, закрывающем поток, а верхний — в положении, разрешающем поток. Поэтому при работе при малом угле открытия клапана клапанный элемент, находящийся в положении закрытия, может вызывать вибрацию клапана. Именно по этой причине двухседельные клапаны не могут использоваться при работе при малом угле открытия. Почему двухзапорные клапаны нельзя использовать в качестве клапанов перекрытия? Преимущество клапанов с двумя седлами заключается в наличии структуры, обеспечивающей баланс сил, что позволяет работать при больших разницах давлений. Однако серьезным недостатком является то, что две уплотнительные поверхности не могут одновременно находиться в хорошем контакте, из-за чего происходит значительная утечка. Если использовать его искусственно и принудительно для перекрытия потока, эффективность будет явно низкой; даже при внесении множества улучшений (например, использовании клапанов с двойными уплотнениями) это остается нежелательным. У клапанов с прямым ходом плохие характеристики защиты от засорения, тогда как у клапанов с угловым ходом такие характеристики лучше. У клапанов с прямым ходом элемент регулирования движется вертикально, в то время как среда проходит через клапан горизонтально. Это приводит к тому, что пути потока внутри клапана имеют сложную форму (похожую на обратную букву «S»). Таким образом, возникает множество зон без движения жидкости, что создает пространство для осаждения вещества; со временем это приводит к засорению. Направление регулирования потока у клапанов с угловым ходом — горизонтальное: среда поступает и выходит горизонтально, что позволяет легко удалять загрязнения. Кроме того, конструкция клапана проста, а место для оседания частиц среды минимально, поэтому такие клапаны обладают хорошей защитой от засорения. Почему шток регулирующего клапана с прямым ходом имеет небольшой диаметр? Это связано с простым механическим принципом: при скольжении трение велико, а при катении — мало. У клапанов с прямым ходом шток движется вверх-вниз; при небольшом усилении давления на уплотнительный материал он плотно обхватывает шток, что приводит к значительному отклонению в положении клапана. Для этого шток клапана разрабатывается очень тонким, а в качестве уплотнителя часто используется тетрафтористый уплотнитель с низким коэффициентом трения, чтобы уменьшить ход клапана. Однако это приводит к проблемам: тонкий шток легко гнется, а срок службы уплотнителя также сокращается. Лучшим способом решения этой проблемы является использование штока регулирующего клапана с угловым ходом. У такого штока диаметр в 2–3 раза больше, чем у штока клапана с линейным ходом. Кроме того, используется графитовая прокладка с длительным сроком службы. Благодаря высокой прочности штока и длительному сроку службы прокладки, коэффициент трения снижается, а погрешность регулировки — также уменьшается. Почему у клапанов с угловым ходом давление, необходимое для закрытия, довольно велико? Давление, необходимое для закрытия у клапанов с угловым ходом, велико потому, что сила, возникающая в результате действия среды на элементы клапана, создает очень малый момент на вал вращения. Поэтому такие клапаны способны выдерживать большое давление. Почему у клапанов с резиновым покрытием и диафрагменных клапанов с фторопластовым покрытием, используемых в среде десалинированной воды, недолгий срок службы? В десалинированной воде присутствует небольшое количество кислот или щелочей, которые оказывают сильное воздействие на резину. Коррозия резины проявляется в её раздувании, старении и снижении прочности. Клапаны с резиновым покрытием и диафрагменные клапаны работают плохо; причина этого заключается в том, что резина не устойчива к коррозии. Регулирующий клапан с гумовой прокладкой был усовершенствован и заменен на клапан с фторопластовой прокладкой, обладающий лучшей стойкостью к коррозии. Однако диафрагма такого клапана не выдерживает вертикального сгибания и разрывается, что приводит к механическим повреждениям и сокращению срока службы клапана. Сейчас лучшим решением являются специальные шаровые клапаны с водной обработкой, которые могут служить от 5 до 8 лет. Почему для клапанов перекрытия следует предпочитать клапаны с твердым уплотнением? От клапанов перекрытия требуется минимальный уровень утечек. У клапанов с мягким уплотнением уровень утечек самый низкий, поэтому эффективность их работы высока. Однако они неустойчивы к износу и имеют низкую надежность. С учетом двойных стандартов — низкого уровня утечек и надежной герметизации, — перекрытие с мягкой герметизацией уступает перекрытию с твердой герметизацией. Например, полнофункциональные сверхлегкие регулирующие клапаны с герметичными узлами и защитой из износостойкого сплава обладают высокой надежностью; уровень утечек составляет 10–7, что уже позволяет им соответствовать требованиям к клапанам для перекрытия потока. Почему клапаны с втулкой не смогли заменить одноклапанные и двухклапанные клапаны? Клапаны с втулкой появились в 1960-х годах; в 1970-х годах они начали широко использоваться как в странах мира, так и внутри страны. В 1980-х годах в нефтехимических установках доля клапанов с втулкой была довольно высокой. В то время многие считали, что эти клапаны могут заменить одноклапанные и двухклапанные клапаны, став таким образом продуктом второго поколения. На сегодняшний день это не так: одноклапанные, двухклапанные и втулочные клапаны используются в равной степени. Это связано с тем, что втулочный клапан лишь улучшает способ регулирования потока, стабильность работы и удобство обслуживания по сравнению с одноклапанным клапаном, но его вес, защита от засорения и показатели утечек совпадают с показателями одноклапанных и двухклапанных клапанов. Как же он может заменить их? Поэтому остаётся только использовать вместе. Почему выбор типа имеет большее значение, чем расчеты? По сравнению с расчетами, выбор типа гораздо важнее и сложнее. Поскольку расчет представляет собой простое применение формулы, самое важное здесь — не точность этой формулы, а то, насколько точны заданные технологические параметры. Выбор подходящего варианта влечет за собой множество факторов, и небрежность в этом процессе может привести к неправильному выбору. Это не только приводит к расточительству рабочей силы, ресурсов и финансовых средств, но и снижает эффективность использования устройства, что вызывает различные проблемы: проблемы с надежностью, сроком службы, качеством работы и т. д.