化工设计中的常用阀门选型策略探析

2023-01-04

随着我国经济的迅速发展, 化工产品的需求量逐年递增。由于化工产品具有易燃易爆、有毒有害、不稳定等特点, 容易造成爆炸、污染水体空气等重大事故。化工产品的生产运输一般采用封闭管理, 或者在管道里或是在特种车辆的储油罐里。尤其在化工企业生产过程中, 化工管道的设计尤为关键, 设计的好坏直接影响产品生产质量和效率。在化工管道的设计中, 阀门的设计是关键之关键。阀门的设计是实现管道压力流体的走向的控制基础, 决定了压力流体是否可以通过此段管道, 通过的流量、压力是多少, 达到一定压力后该段管道是否通路等等。因此, 阀门的选择关系到管道设计的主旨和要求。下面就化工管道中经常使用的阀门进行阐述, 分析一下阀门选择的常用手段和方法。

1 常用阀门及选型简介

现在各种阀门设计已经十分成熟, 也基本适应了化工管道使用的需求。现代阀门的型号、适用范围等都很多, 产品质量也是有不同的范围。只有加以正确认识常用阀门的使用范围, 型号类型, 才能在设计管道中加以应用。因此, 下面介绍一下化工常用阀门的一些基本特点。

1.1 闸阀。

它是一种利用阀芯直接开启或关闭阀门通路的阀门。直接控制安装阀门管路的通断, 其具有关闭时密闭性强, 结构简单, 不易损坏, 是最为常见的化工管道设计中的控制压力流体通断的阀门。这种阀门是化工管道设计的首选, 可以应用于粘稠度较高或是杂质含量较多的压力流体, 一般对温度要求不能是高温。

1.2 球阀。

该阀的阀芯是带有贯通孔的球状体。利用阀芯在阀体内的转动, 实现管路的通断。这次阀体的结构也是比较简单, 反映速度也是极快的, 使用和维修起来比较方便。其选型的基本要求也是不易高温, 可以适用于粘稠度较大、压力较大的管道设计中。整个管道设计中, 只有一个球阀作为流量控制, 是不行的。它只能适用于迅速截断管道压力流体。对于一些需要快速关闭, 密闭性要求较高的管路中, 经常出现气化、操作困难、压力流体具有腐蚀性等情况的管路设计中, 可以使用球阀。

1.3 节流阀。

该阀由于其阀芯的不同还有很多型号。其基本结构类似于截止阀门。该阀的阀芯性状不同, 阀内的空间大小是该阀的基本质量好坏的主要参数。虽然调节能力较强, 但因为结构等特点决定了阀芯的腐蚀较快, 精度不是很高。该阀适用于压力流体温度不高, 压力适应于高压。管路设计中需求流量控制时可以使用该阀, 但一般不用于截止通路使用。

1.4 安全阀。

它是一种自动保护的阀, 是整个管路设计的安全屏障。它是利用自身阀体的设计, 当管路的流体压力超过一定上限之后, 泄流降压, 使其恢复到安全上限之下, 进而保障了管路压力流体的正常流动。该种阀门的选择一般是在特殊情况下使用。例如, 由于各种事故可能造成的管路里压力流体的瞬时压力过高, 导致短时间内管路里的压力流体压力过大, 超出正常压力范围, 这时可以考虑使用安全阀泄压。该阀门的型号和实用范围很多。不同的情况, 选用不同的阀门。例如, 压力流体为气态 (液态) , 可以使用全启 (微启) 型。当温度过高, 超过200度之后, 可以使用具有散热功能的。压力流体具有高腐蚀性, 可以选用螺纹型等。

1.5 减压阀。

该阀门的基本构造是采用节流阀的设计。利用阀芯的控制, 实现管道里压力流体的压力流量控制。这种控制不仅仅限于对管道压力流量的降低, 还有就是当管道中的压力流体压力流量不稳定时, 利用自身结构进行调稳压力, 使得管路压力稳定, 减少对管路中其他元件的影响。通常的减压式的阀门进出口压力比大于2倍以上。可以对85%到110%的压力波动, 进行有效调节控制。一旦出现超范围工作, 不仅性能降低, 损坏元器件, 还可能导致由于压力不稳定造成的安全问题。该阀门的应用领域很广, 可以适用于气液状态的压力流体。可以使用在一些高压的流体等。例如, 压力较低的气态流体可以使用螺纹式的。活塞式的可以适应于不同压强状态, 不同直径、使用的温度范围也是很广, 一般流体温度较高时, 就可以使用该型号的阀门。当压力敏感度要求较高时, 可以使用弹簧型等。

2 选取策略

化工管理中常用阀门的基本了解是进行选型策略探讨的基础和依据。闸阀是化工管路设计中最为常见的。因为在化工企业中该阀门的使用范围最广, 可以适用于包括高温气体在内的很多压力流体。这是该阀门最大的优点。球阀应用领域没有闸阀广, 但是也是较为常用的阀门, 在选取的过程中, 其内部的阀芯的贯通孔的直径是一个关键参数, 如果选择不当, 流进期间的压力流体对阀芯的冲击可能降低该阀门的使用寿命。节流阀是流量和压力的控制元器件, 在设计过程中不能将该阀当做截止阀使用。安全阀是一种自动控制管道压力的卸载阀。对其选择应该注意其工作压力, 这是它的主要性能参数和技术指标。减压阀的主要技术参数与安全阀相同。

3 结语

阀门选择是化工管路设计的关键, 加强对常用阀门的性能掌握是选型的基础。只有科学合理的选择适合的阀门类型和型号, 才能使得管路运行的成本有效降低, 效率不断提高。

摘要：化工领域的产品一般具有易燃易爆、高腐蚀性能、稳定性不强等特点。在企业生产过程中, 极易发生事故和问题, 一般采用封闭化的生产工艺。因此, 化工企业生产过程一般是在设计管路里进行的, 管路设计的关键在于阀门选用。对于化工企业来说, 一个高效的生产线就是介于阀门的选择上。本文对化工管路中常见的阀门进行了介绍, 就不同类型阀门的选取进行了分析, 为常见阀门的选型提供了一些策略建议。

关键词：化工,阀门,选用