คำแนะนำที่สมบูรณ์เกี่ยวกับวาล์วเกต: การเลือกประเภทและการใช้งาน

วาล์วประตูเป็นผลผลิตของการปฏิวัติอุตสาหกรรม ในขณะที่การออกแบบวาล์วเช่นวาล์วบอลและปลั๊กมีมานานกว่านี้วาล์วเกตครองอุตสาหกรรมมานานหลายทศวรรษจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้เมื่อไม่นานมานี้มีส่วนแบ่งการตลาดอย่างมีนัยสำคัญกับการออกแบบบอลและบอลวาล์ว

อะไรทำให้วาล์วเกตแตกต่างจากวาล์วบอลปลั๊กและผีเสื้อ?

วาล์วประตูแตกต่างจากวาล์วบอลปลั๊กและผีเสื้อในองค์ประกอบปิดของพวกเขาแผ่น, ประตู, ประตูหรือวาล์วประเภทถัง, เพิ่มขึ้นผ่านการหมุนของเพลาหรือก้านหลายครั้งที่ด้านล่างของลำต้นออกจากทางเดินและ อยู่ด้านบนฝากระโปรง วาล์วเหล่านี้ที่เปิดในการเคลื่อนที่เชิงเส้นเรียกว่าวาล์วหลายเลี้ยวหรือวาล์วเชิงเส้นซึ่งแตกต่างจากวาล์วแบบเลี้ยวแบบเลี้ยวซึ่งลำต้นหมุน 90 องศาและไม่เพิ่มขึ้นตามปกติ

วาล์วประตูมีให้เลือกหลายสิบรายการและการจัดอันดับความดันหลายอย่าง มีขนาดตั้งแต่ NPS ½นิ้วซึ่งพอดีกับมือของคุณไปจนถึง NPS 144 นิ้วซึ่งมีขนาดใหญ่เท่ากับรถบรรทุก วาล์วเกตทำจากการหล่อการตีโต้หรือส่วนประกอบรอยเชื่อม แต่การหล่อมีอิทธิพลเหนือการออกแบบ

คุณสมบัติที่พึงประสงค์ที่สุดของวาล์วประตูคืออะไร?

วาล์วประตูมีความสามารถในการเปิดอย่างเต็มที่ปล่อยให้สิ่งกีดขวางหรือแรงเสียดทานเล็กน้อยในปากไหล

วาล์วประตูเปิดให้ความต้านทานต่อการไหลโดยประมาณเหมือนส่วนของท่อที่มีขนาดพอร์ตเท่ากัน เป็นผลให้วาล์วประตูยังคงได้รับการพิจารณาอย่างมากสำหรับการปิดกั้นหรือสลับแอปพลิเคชัน ในบางคำศัพท์วาล์ววาล์วประตูเรียกว่าวาล์วบล็อก

ฉันต้องรู้อะไรเกี่ยวกับการใช้วาล์วประตู?

โดยทั่วไปแล้ววาล์วเกตไม่เหมาะสำหรับการควบคุมการไหลหรือการทำงานในทิศทางใด ๆ นอกเหนือจากการเปิดอย่างเต็มที่หรือปิดเต็มที่ การใช้วาล์วเกตที่เปิดอยู่บางส่วนเพื่อควบคุมหรือควบคุมการไหลอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อพนังวาล์วหรือที่นั่งในร่างกายเนื่องจากการชนของพื้นผิวที่นั่งในสภาพแวดล้อมการไหลแบบเปิดกว้างบางส่วน

มีลำต้นวาล์วเกตประเภทใดบ้าง?

บนพื้นผิววาล์วประตูส่วนใหญ่ดูค่อนข้างคล้ายกัน อย่างไรก็ตามภายในมีความเป็นไปได้ในการออกแบบที่แตกต่างกันมากมาย

วาล์วประตูส่วนใหญ่ประกอบด้วยตัววาล์วและฝากระโปรงที่มีองค์ประกอบปิดที่เรียกว่าดิสก์หรือวาล์วเกต องค์ประกอบปิดเชื่อมต่อกับลำต้นซึ่งผ่านฝากระโปรงและในที่สุดก็เชื่อมต่อกับ handwheel หรือแอคทูเอเตอร์อื่น ๆ เพื่อใช้งานลำต้น ความดันรอบ ๆ ลำต้นถูกควบคุมโดยบรรจุภัณฑ์ที่บีบอัดในพื้นที่บรรจุหรือโพรงการเคลื่อนไหวของแผ่นดิสก์วาล์วประตูบนก้านจะกำหนดว่าลำต้นเพิ่มขึ้นหรือแทรกซึมแผ่นดิสก์เมื่อเปิดขึ้น

การตอบสนองนี้ยังกำหนดรูปแบบต้นกำเนิด/แผ่นดิสก์หลักสองรูปแบบสำหรับวาล์วประตู: ต้นกำเนิดที่เพิ่มขึ้นหรือต้นกำเนิดที่ไม่เพิ่มขึ้น (NRS)

1.
ลำต้นที่เพิ่มขึ้นเป็นรูปแบบการออกแบบ STEM/DISC ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดอุตสาหกรรม
2. ลำต้นที่ไม่เพิ่มขึ้น (NRS) ที่
ไม่เพิ่มขึ้นได้รับการสนับสนุนจากอุตสาหกรรมน้ำและท่อส่ง ใช้วาล์วเกตและมีพื้นที่ จำกัด ยังใช้สไตล์ NRS การออกแบบสเต็ม/ฝาครอบที่พบมากที่สุดที่ใช้กับวาล์วอุตสาหกรรมคือด้ายชายและแอก (OS & Y)

การออกแบบ OS & Y เป็นที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเนื่องจากเธรดอยู่นอกพื้นที่ปิดผนึกของเหลว มันแตกต่างจากการออกแบบอื่น ๆ ในการที่ handwheel ติดอยู่กับ bushing ที่ด้านบนของแอกไม่ใช่ลำต้นเองดังนั้น handwheel จะไม่เพิ่มขึ้นเมื่อวาล์วเปิด

การปรับเปลี่ยนวาล์วเกตคืออะไร?

เมื่อผู้เชี่ยวชาญด้านวาล์วพูดถึงวาล์วประตูอุตสาหกรรมพวกเขามักจะได้ยินคำว่า 'trim '

Trim ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับความผอมเพรียวหรือพอดีของวาล์ว ค่อนข้างหมายถึงส่วนประกอบภายในของวาล์วที่สัมผัสกับแรงกดดันอย่างมากหรือการผสมผสานที่รุนแรงของการกัดเซาะและการกัดกร่อน

ในวาล์วประตูชิ้นส่วนที่ตัดแต่งคือก้าน, พื้นที่ที่นั่งวาล์ว, เบาะนั่งและเบาะหลัง (ถ้ามี)

โดยทั่วไปแล้ววาล์วบรอนซ์หรือทองเหลืองทั่วไปมักจะมีส่วนตัดแต่งของวัสดุเดียวกับร่างกายและฝากระโปรง เหล็กหล่อและวาล์วเหล็กดัดมีทั้งชิ้นส่วนเหล็กทั้งหมดหรือชิ้นส่วนตัดแต่งสีบรอนซ์ คำศัพท์สำหรับวาล์วเหล็กที่มีการตัดแต่งสีบรอนซ์คือ 'ตัวเหล็ก, การติดตั้งสีบรอนซ์ ' (IBBM)

วาล์วเหล็กสามารถติดตั้งชิ้นส่วนที่แตกต่างกันจำนวนมาก Stellite, Hastelloy, 316SS, 347SS, Monel และ Alloy 20 เป็นวัสดุบางส่วนที่มักใช้สำหรับการตัดแต่งวาล์วประตู

 
แผ่นดิสก์วาล์วเกตประเภทต่าง ๆ คืออะไร?

หัวใจของวาล์วประตูเป็นองค์ประกอบปิดซึ่งสามารถมาในสองการออกแบบ: ลิ่มหรือที่นั่งขนาน

การออกแบบ 1: การออกแบบลิ่ม

การออกแบบลิ่มเป็นที่นิยมมากที่สุดและได้รับตั้งแต่ปี 1843 เมื่อมันถูกคิดค้นโดย James Nasmyth วิศวกรชาวอังกฤษที่มีชื่อเสียง การออกแบบลิ่มใช้แผ่นดิสก์ที่มีมุมเล็กน้อยพร้อมที่นั่งร่างกายที่ทำมุมเหมือนกันเพื่อให้ได้การปิดอย่างแน่นหนา วาล์วเหล่านี้นั่งโดยใช้แรงบิดเพื่อดันแผ่นพับวาล์ว 

เข้าที่นั่งอย่างแน่นหนา

มีอวัยวะเพศหญิงสามประเภท: 

1. ลิ่มแข็ง

ลิ่มที่เป็นของแข็งนั้นยาวที่สุดและมีเวลาที่ประตูลิ่มเกือบทั้งหมดเป็นของแข็ง

ข้อเสียของการออกแบบที่เป็นของแข็งคือมันไม่มีความยืดหยุ่นใด ๆ และหากร่างกาย/ที่นั่งผิดรูปเนื่องจากความผันผวนของอุณหภูมิสูงหรือความเครียดจากท่อแผ่นดิสก์แข็งอาจติดอยู่ในที่นั่ง

แผ่นดิสก์ที่เป็นของแข็งยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับบรอนซ์เหล็กหล่อบริการน้ำและวาล์วเหล็กคาร์บอนขนาดกะทัดรัด (API Type 602)

2. วาล์วลิ่มที่ยืดหยุ่น

วาล์วลิ่มที่มีความยืดหยุ่นนั้นมีความยืดหยุ่น

ด้วยการเพิ่มช่องว่างหรือร่องลงในปริมณฑลแผ่นพับวาล์วที่ยืดหยุ่นสามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความเครียดจากท่อไม่พึงประสงค์โดยไม่ผูกมัด การออกแบบที่ยืดหยุ่นนั้นง่ายต่อการผลิตเนื่องจากข้อบกพร่องเล็กน้อยในมุมที่นั่งสามารถชดเชยได้โดยความยืดหยุ่นของแผ่นดิสก์

จนถึงตอนนี้การออกแบบขอบที่ยืดหยุ่นเป็นประเภทที่พบได้บ่อยที่สุดในวาล์วประตูเชิงพาณิชย์ในแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรม

3. ลิ่มแยก

ลิ่มแยกประกอบด้วยการออกแบบสองชิ้นพร้อมพื้นผิวการผสมพันธุ์ที่ด้านหลังของแต่ละครึ่งของแผ่นดิสก์ พื้นผิวการผสมพันธุ์เหล่านี้ช่วยให้แรงผลักดันลงของลำต้นถูกถ่ายโอนอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิวแผ่นดิสก์และที่นั่ง

การออกแบบที่ยืดหยุ่นนี้ยังช่วยป้องกันการติดขัดเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อน

ประตูลิ่มได้รับการชี้นำโดยร่องหรือซี่โครงหล่อหรือเชื่อมเข้าไปในตัววาล์ว คู่มือลิ่มเหล่านี้จะช่วยให้แผ่นพับวาล์วอยู่ในแนวเดียวกันเมื่อเปิดหรือปิดและยังป้องกันไม่ให้พนังเลื่อนไปที่ที่นั่งดาวน์สตรีมในระหว่างการเปิดและปิด

ข้อเสียของการออกแบบแยกคือในการให้บริการที่สกปรกสารตกค้างหรือเศษซากอาจเป็นก้อนระหว่างสองแผ่นดิสก์ครึ่งทำให้วาล์วไม่นั่งอย่างเหมาะสมหรือแม้กระทั่งแยม

การออกแบบแบบแยกลิ่มมักพบได้ในสแตนเลสและวาล์วอัลลอยสูงเช่นเดียวกับวาล์วสีบรอนซ์ขนาดเล็กจำนวนมาก

การออกแบบ 2: การออกแบบที่นั่งแบบขนาน

ที่นั่งแบบขนานสามารถโหลดสปริงเพื่อให้ซีลที่เข้มงวดมากขึ้นหรือเพื่อสร้างซีลบวกในทิศทางต้นน้ำ ที่นั่งแบบขนานคือที่นั่งตำแหน่งซึ่งหมายความว่าตำแหน่งของแผ่นดิสก์วาล์วกำหนดเอฟเฟกต์การปิดผนึกไม่ใช่ปริมาณของแรง (แรงบิด) ที่กระทำบนแผ่นดิสก์โดยก้านวาล์ว

วาล์ว/ฝาครอบวาล์วออกแบบ
วาล์วโดยทั่วไปประกอบด้วยสองส่วนหลัก: ร่างกายวาล์วและฝากระโปรง
ทั้งสองส่วนนี้ประกอบไปด้วยซองจดหมายที่มีแรงดันของวาล์วประตู มีการออกแบบที่หลากหลายสำหรับอินเทอร์เฟซระหว่างสององค์ประกอบนี้

1. การเชื่อมต่อแบบเกลียว
การเชื่อมต่อแบบเกลียวเป็นการออกแบบที่ง่ายที่สุด อย่างไรก็ตามมันใช้สำหรับวาล์วสีบรอนซ์ที่มีราคาไม่แพงและมีความดันต่ำเท่านั้น

2. การเชื่อมต่อร่วมการ
เชื่อมต่อยูเนี่ยนส่วนใหญ่ยังใช้สำหรับวาล์วบรอนซ์ แต่การออกแบบยูเนี่ยนช่วยให้การถอดแยกชิ้นส่วนง่ายขึ้นสำหรับการบริการและการบำรุงรักษา

3. Bolt-On Bonnet Joint
ข้อต่อฝากระโปรงติดตั้งเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดและใช้กับวาล์วประตูส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมในปัจจุบัน ซึ่งแตกต่างจากวาล์วฝากระโปรงแบบเกลียวและยูเนี่ยนการเชื่อมต่อฝากระโปรงแบบสลักเกลียวต้องใช้ปะเก็นเพื่อปิดผนึกการเชื่อมต่อระหว่างตัววาล์วและฝากระโปรง

4. ข้อต่อตราประทับ
ข้อต่อความดันข้อต่อความดันถูกสร้างขึ้นโดยความดันของเหลวในตัววาล์วที่ทำหน้าที่อยู่บนเหล็กอ่อนนุ่มหรือปะเก็นกราไฟท์ที่ถูกลวกระหว่างร่างกายวาล์วและฝาครอบวาล์ว บนวาล์วซีลแรงดันความดันในโพรงร่างกายวาล์วจะยิ่งสูงขึ้นเท่าใดก็ยิ่งมีแรงมากขึ้น ฝากระโปรงติดกันอย่างแพร่หลายในการใช้งานแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงเช่นในอุตสาหกรรมพลังงาน

5.
หมวกเชื่อมฝากระโปรงเชื่อมเป็นการเชื่อมต่อร่างกายที่ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับวาล์วเหล็กขนาดกะทัดรัดในขนาด 1/2 'ถึง 2 ' และการจัดอันดับความดัน 800 ถึง 2500 โดยไม่ต้องถอดประกอบ

การออกแบบวาล์วประตูอื่น ๆ

1. ประตู
มีด Knife Gate ที่ไม่มีฝากระโปรงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ในสารละลายเช่นโรงงานเยื่อกระดาษและกระดาษ

ประตูมีดนั้นบางมากและกว้างกว่าองค์ประกอบปิดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น (แผ่นดิสก์) เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตที่เป็นเอกลักษณ์และภาพตัดขวางบาง ๆ ประตูมีดจึงถูก จำกัด ด้วยการใช้งานแรงดันต่ำ

2. ประตูประตูน้ำ
ในลักษณะที่ปรากฏประตูประตูน้ำไม่ได้ดูเหมือนว่ามันเป็นของตระกูลวาล์วประตู อย่างไรก็ตามมันมีลักษณะเป็นวาล์วประตูตามการออกแบบแผ่นดิสก์แบบเลื่อน

ประตูถูก จำกัด ด้วยแรงกดดันต่ำมาก - ในกรณีส่วนใหญ่ความดันหัวง่าย พวกเขาส่วนใหญ่จะใช้ในระบบน้ำเสียและการชลประทาน

วาล์วเกตมักใช้กันทั่วไป?

แม้ว่าวาล์วสี่รอบจะได้รับส่วนแบ่งการตลาดประตูวาล์วส่วนใหญ่ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา แต่ก็ยังมีอุตสาหกรรมจำนวนมากที่พึ่งพาวาล์วประตู

1. อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ
แม้ว่าวาล์วบอลได้ทำการรุกล้ำในท่อส่งก๊าซธรรมชาติน้ำมันดิบหรือท่อของเหลวยังคงเป็นโดเมนของวาล์วประตูที่นั่งแบบขนาน

2. อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน
ในขนาดที่ใหญ่ขึ้นวาล์วเกตยังคงเป็นตัวเลือกหลักสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมการกลั่น การออกแบบที่แข็งแกร่งและค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของรวมถึงเศรษฐศาสตร์การบำรุงรักษาเป็นสิ่งที่ทำให้การออกแบบแบบดั้งเดิมนี้เป็นที่นิยม

แอปพลิเคชันที่ชาญฉลาดกระบวนการกลั่นหลายครั้งใช้อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิการทำงานที่ปลอดภัยของเทฟลอนซึ่งเป็นวัสดุที่นั่งหลักสำหรับวาล์วลูกบอลลอย ผีเสื้อที่มีประสิทธิภาพสูงและวาล์วลูกบอลที่ฝังด้วยโลหะเริ่มใช้มากขึ้นในการใช้งานโรงกลั่นแม้ว่าค่าใช้จ่ายทั้งหมดของพวกเขามักจะสูงกว่าค่าใช้จ่ายของวาล์วประตู

3. อุตสาหกรรมน้ำ
ภาคอุตสาหกรรมน้ำยังคงถูกครอบงำด้วยวาล์วประตูเหล็ก พวกเขามีราคาสมเหตุสมผลและมีอายุการใช้งานที่ยาวนานแม้ในแอปพลิเคชันที่ถูกฝัง

4. อุตสาหกรรมพลังงาน
อุตสาหกรรมพลังงานใช้วาล์วประตูโลหะผสมสำหรับแอพพลิเคชั่นที่เกี่ยวข้องกับแรงกดดันสูงและอุณหภูมิสูงมาก แม้ว่าวาล์วลูกโลกรูปตัว Y ที่ใหม่กว่าและวาล์วลูกบอลที่ฝังด้วยโลหะที่ออกแบบมาสำหรับการปิดกั้นบริการพบได้ในโรงไฟฟ้าวาล์วประตูยังคงเป็นที่ต้องการโดยนักออกแบบโรงงานและผู้ประกอบการ

วาล์วเกตวัสดุอะไร?

เหล็กและเหล็กเป็นวัสดุวาล์วประตูที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของการก่อสร้างด้วยเหล็กเป็นทางเลือกสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่และเหล็กสำหรับน้ำน้ำเสียและความร้อนการระบายอากาศและเครื่องปรับอากาศ (HVAC)

วัสดุวาล์วเกตยอดนิยมอื่น ๆ ของการก่อสร้าง ได้แก่ สแตนเลส, บรอนซ์และโลหะผสมสูงเช่น Hastelloy และ Inconel

มาตรฐานการออกแบบและการก่อสร้างสำหรับวาล์วประตูได้รับการตีพิมพ์โดย American Petroleum Institute (API), สมาคมมาตรฐานผู้ผลิต (MSS), American Water Works Association (AWWA) และ American Society of Mechanical Engineers (ASME)