發(fā)布時(shí)間:2022-10-24
(1)調(diào)節(jié)閥性能的考慮
在設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)閥的入口和出口的配管時(shí),謹(jǐn)慎的做法是把調(diào)節(jié)閥作為一個(gè)可變孔板來(lái)考慮。對(duì)管道孔板組合件的配管建議如下。
圖1 調(diào)節(jié)閥安裝示意圖
①使入口配管能夠達(dá)到大限度的直管段長(zhǎng)度,并與其他配管要求一致。經(jīng)驗(yàn)的直管段長(zhǎng)度是10~20倍管道直徑。對(duì)于小管線這是容易做到的,但是一般公稱尺寸大于DN125的管線就不可能做到。然而,閥門入口直管段長(zhǎng)度愈長(zhǎng),將得到愈好的閥門性能。
②如果可能,出口配管應(yīng)有3~5倍管道直徑的直管段。
③閥門的入口直管段使得流體在穩(wěn)定的壓力下進(jìn)入閥門。這樣,閥門所處的每一位置或者換句話說(shuō)對(duì)于每個(gè)新孔板的開度,其穩(wěn)定的入口壓力將保證得到一個(gè)穩(wěn)定的和可再現(xiàn)流量。圖1表示了一種良好的流動(dòng)方式,而圖2表示的流通方式則不好。
④注意圖1壓力表的位置,在這個(gè)位置上,壓力表指示一個(gè)穩(wěn)定的、真實(shí)的壓力,而不是壓力頭加上或減去速度頭。這個(gè)速度頭是由于不均勻流動(dòng)曲線所引起的。就檢查流體系統(tǒng)故障來(lái)說(shuō),上游和下游壓力的精確測(cè)量實(shí)際上是特別重要的。對(duì)調(diào)節(jié)閥壓力降的正確測(cè)量,加上觀察閥門的位置就可判斷這個(gè)閥的運(yùn)轉(zhuǎn)是否符合設(shè)計(jì)要求,或者是否由于內(nèi)部有故障需要切斷和修理。
⑤壓力調(diào)節(jié)閥的上游或下游取壓點(diǎn)的位置一定要遵守上面的建議,保證檢測(cè)精度和穩(wěn)定壓力,使其不受管件干擾的影響。
圖2 調(diào)節(jié)閥安裝示意圖
(2)手動(dòng)操作的考慮
調(diào)節(jié)閥的安裝位置要考慮以下因素,以便于手動(dòng)操作。
①閥門的安裝位置是否便于操作人員手動(dòng)操作,與此同時(shí),操作人員是否能夠看著指示器上顯示的參數(shù)來(lái)操作閥門?
②如果要手動(dòng)控制液位,操作人員是否能夠看見儲(chǔ)罐上的玻璃液位計(jì)?
③操作人員能否通過觀察管線上的壓力表或閥桿移動(dòng)指示件來(lái)確定閥桿移動(dòng)的變化大小?
④是否可利用其他參數(shù)的指示器使操作人員能預(yù)料到參數(shù)的變化?例如,操作人員正在調(diào)節(jié)鍋爐給水流量,他是否能直接觀察蒸汽壓力表,按照蒸汽壓力表或流量表指示的蒸汽流量的增加或減小,提前調(diào)節(jié)需要的進(jìn)水量的大小?
⑤如果要用旁路閥來(lái)進(jìn)行手動(dòng)操作的話,那么,旁路閥門的相對(duì)流量特性的行程要與調(diào)節(jié)閥選擇一樣。
⑥手控旁通閥和隔離閥對(duì)無(wú)手輪機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥或雖有手輪機(jī)構(gòu)但屬重要的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的場(chǎng)合,可酌情采用旁路,安裝切斷閥及旁路閥。旁路組合形式較多,現(xiàn)舉常用的4組方案(圖3)進(jìn)行比較。
如圖3(a)所示,這是過去習(xí)慣采用的方案,旁路可以自動(dòng)放空,但由于兩個(gè)切斷閥在調(diào)節(jié)閥一根管線上,難于拆卸、安裝,且所占空間大。
如圖3(b)所示,這種方案比較好,布置緊湊,占地面積小,便于拆卸。
如圖3(c)所示,這種形式也比較好,便于拆卸,但占地面積比圖13-3(b)所示方案大一些。
如圖3(d)所示,這種方案只適用于小口徑的調(diào)節(jié)閥,否則,執(zhí)行器安裝位置過高,裝拆均不方便。
圖3 調(diào)節(jié)閥安裝示意圖
(3)可接近性的考慮
調(diào)節(jié)閥安裝時(shí),必須考慮到調(diào)節(jié)閥就地維修或按日常計(jì)劃拆卸的可能性。維修費(fèi)用在很大程度上取決于閥門的可接近程度,尤其是高空閥更要注意。有的管道設(shè)計(jì)連維修人員都不好接近,又怎樣好安裝、維護(hù)呢?同時(shí),還需要考慮調(diào)節(jié)閥維護(hù)時(shí)所需的空間。
①需要卸下帶有閥桿的閥芯的頂部組件的閥門上方應(yīng)留空隙。
②如果要卸下底部法蘭和閥桿、閥芯部件時(shí),閥門的底部應(yīng)留空隙。
③在卸下閥門配件如手動(dòng)操作器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電磁閥、閥門定位器等時(shí),閥門的側(cè)面應(yīng)留空隙。
④為便于卸下閥體法蘭上的螺栓應(yīng)留空隙。這個(gè)空隙尺寸經(jīng)常很少提供,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)異徑管連接調(diào)節(jié)閥入口和出口配管時(shí)必須考慮這個(gè)空隙尺寸。對(duì)大口徑閥,特別是在高空管道上的閥,忽略這個(gè)問題,將給維修時(shí)閥的裝卸帶來(lái)非常大的困難。
(4)安裝費(fèi)用的考慮
調(diào)節(jié)閥的配管設(shè)計(jì)要考慮許多因素。這些因素的基本要求是:在調(diào)節(jié)閥的使用期間,調(diào)節(jié)閥的總費(fèi)用小而性能好。因此,從調(diào)節(jié)閥的經(jīng)濟(jì)性和使用上,認(rèn)真考慮下面列舉的一系列問題是非常有用的。
①怎樣設(shè)計(jì)閥門的入口和出口配管?
②應(yīng)當(dāng)用多長(zhǎng)的直管段?
③應(yīng)當(dāng)使用多大的管線尺寸?
調(diào)節(jié)閥的配管設(shè)計(jì)首先要研究總體的配管設(shè)計(jì)。配管設(shè)計(jì)一般要滿足壓力規(guī)范、腐蝕和磨損的要求、噪聲級(jí)的要求以及工廠發(fā)展的要求。下述的流體流動(dòng)速度是典型的:液體1.5m/s,蒸汽30~37.5m/s,氣體70~ 120m/s。
管材價(jià)格以及制造費(fèi)用對(duì)選擇管線大小的影響很大。高壓不銹鋼配管系統(tǒng)要求焊接、進(jìn)行應(yīng)力消除和射線檢查,可以容許選擇更高的管線流速。據(jù)文獻(xiàn)記載,高壓高溫的蒸汽流速大于120m/s,給水流速12m/s。
a.是否需要異徑管?下游側(cè)配管是否要擴(kuò)徑以滿足流體的膨脹?
b.是否需要切斷閥?如果要,什么型號(hào)?尺寸多大?
c.要不要旁路閥?如果要,什么型號(hào)?尺寸多大?
d.調(diào)節(jié)閥應(yīng)當(dāng)安裝在與感測(cè)元件有關(guān)的管線的什么位置上?
e.調(diào)節(jié)閥要安裝在什么高度上才便于操作人員操作?
f.調(diào)節(jié)閥的安裝位置在維修和手動(dòng)操作時(shí),人是否能過得去?在正常操作中是否可以看到閥桿位移指示?
g.調(diào)節(jié)閥是否靠近手動(dòng)操作所需要的設(shè)備或指示器?
h.在調(diào)節(jié)閥操作的任何階段是否會(huì)傷害人員和損壞設(shè)備?
i.要不要放空和排放閥門?如果要,要幾個(gè),什么型號(hào),多大尺寸,要安裝在什么地方?這些閥門的配管是否需要接到一個(gè)安全的地點(diǎn)?
j.要不要壓力表?如果要,要幾個(gè),安裝在什么地方,如何配管?
k.是否需要泄壓裝置?如果要,多大尺寸,安裝在哪里?
l.是否需要管線過濾器?如果要,是在工廠建設(shè)時(shí)裝上,還是在裝置停工和停用待修之后再裝上?
m.需要什么型號(hào)的管件?
n.應(yīng)使用什么樣的結(jié)構(gòu)材料?
o.安裝配管必須滿足什么規(guī)范?
p.閥門是否需要保溫?
q.閥門是否需要安裝伴熱管線?
r.如果調(diào)節(jié)閥不能垂直安裝,要選擇什么方位安裝?
s.調(diào)節(jié)閥應(yīng)當(dāng)如何支撐?
t.對(duì)于氣動(dòng)和液壓的管線和輔助設(shè)備有什么要求?
u.如果調(diào)節(jié)閥已被拆卸,有什么方法可以隔斷氣動(dòng)或液壓配管和輔助設(shè)備?這些配管和輔助設(shè)備是否要單獨(dú)支撐?與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥連在一起的電氣設(shè)備也必須有同樣的考慮。
v.是否需要疏水閥,如果要,裝在什么地方?
w.是否需要取壓管嘴,如果要,取壓點(diǎn)將選在什么地方,取壓閥要多大,要什么型號(hào)的?
x.調(diào)節(jié)閥是否會(huì)受到運(yùn)輸車輛損壞,如果可能,將怎樣保護(hù)?
y.有什么防震和防火的措施?
z.閥縮徑還是用異徑管?
在許多情況下,選擇的管線要大一些以適應(yīng)將來(lái)工廠的發(fā)展。這樣,新建工廠的調(diào)節(jié)閥可以比安裝調(diào)節(jié)閥的管線尺寸小一級(jí)或兩級(jí)。此時(shí),選擇調(diào)節(jié)閥有兩種方法:①選擇與管線同樣大小調(diào)節(jié)閥用小直徑的閥內(nèi)件。例如, DN100的閥用dg 50mm的閥內(nèi)件;②選擇計(jì)算所得的小的調(diào)節(jié)閥,再用異徑管與管道連接。
應(yīng)選擇哪一種方法一般是通過對(duì)閥門、配管和要求的費(fèi)用分析決定。壓力降關(guān)系到泵和動(dòng)力的費(fèi)用。
推薦選用與管線同徑的調(diào)節(jié)閥用小的閥內(nèi)件的方法。除非費(fèi)用的分析表明選用小直徑的調(diào)節(jié)閥的方法有很大的優(yōu)越性,對(duì)于DN50或更小的管線,習(xí)慣上在許多工業(yè)過程中都選擇與管線同徑的調(diào)節(jié)閥。
切斷閥、旁路閥的推薦尺寸。在許多工業(yè)過程中,普遍的做法是安裝切斷閥的旁路閥,以適應(yīng)設(shè)備連續(xù)操作的需要。切斷閥用來(lái)隔離調(diào)節(jié)閥,而當(dāng)調(diào)節(jié)閥在維修時(shí)使用旁路閥。也有一些不使用切斷閥的例外,由于增加一個(gè)或多個(gè)切斷閥,就要增加一個(gè)或多個(gè)切斷閥的費(fèi)用。某些工藝配管可能只裝一個(gè)切斷閥就能起到在維修時(shí)隔離調(diào)節(jié)閥的全部作用。某些重要的工藝過程不能允許粗心大意打開旁路閥或關(guān)閉切斷閥。
在大多數(shù)情況下考慮到費(fèi)用,都采用和表13-1建議相似的小的切斷閥和旁路閥尺寸。