Могат ли шибърите да се използват за дроселиране? Ето защо отговорът е не

За тези, които са нови в промишлените тръбопроводни системи, когато се сблъскат с въпроса "може ли шибърите да се използват за дроселиране?", интуитивната мисъл е: "Просто го отворете наполовина, нали?" Звучи разумно, но в практическото инженерство това често причинява значителни проблеми.

 

Започвайки от принципа на проектиране на шибърите, ще обясня защо те не могат да се използват за дроселиране и какво ще се случи, ако настоявате да ги използвате по този начин.

 

Шибърни крановеСа естествено проектирани за „Пълно отваряне или пълно затваряне“

Нека първо да разгледаме вътрешната структура на шибъра. Неговият затварящ елемент е плосък или клинообразен шибърен диск, който се движи перпендикулярно на пътя на потока. Когато е напълно отворен, портата се прибира напълно в капака, създавайки почти прав проход с минимално съпротивление на потока. Когато е напълно затворен, портата се притиска плътно към седалката от двете страни, за да изключи средата.

 

Този дизайн диктува, че шибърите са подходящи само катоизолационни вентили-което означава напълно отворено или напълно затворено, без междинни състояния. Мислете за това като за главен превключвател за вода, а не за смесителен кран, който може да регулира потока. Пускането на главен клапан наполовина{3}}отворен неизбежно ще доведе до проблеми с времето.

Какво се случва, когато използвате шибър за дроселиране? Три типични проблема

Ако настоявате да отворите шибър наполовина, принуждавайки средата да се втурне през тесния процеп с висока скорост, ще възникнат три вида щети:

 

1. Високо{1}}скоростна ерозия: метални повърхности като шлифовани

Когато затворът е в средно-положение, площта на потока внезапно се свива, което води до рязко покачване на средната скорост. За газове или пара скоростта може дори да достигне звукови нива. Ако високо{3}}скоростната среда носи някакви твърди частици (като ръжда или заваръчна шлака), тя ще ерозира уплътнителните повърхности на вратата и седалката. С течение на времето уплътнителните повърхности стават назъбени и грапави и вентилът вече няма да уплътнява плътно, когато трябва да го затворите напълно.

 

Видях данни от доклад за анализ на повредата на промишлени клапани: когато шибърите се използват в дроселиране, експлоатационният живот на уплътнителните повърхности може да бъде намален до само10% до 20%от нормалното. Клапан, който иначе би издържал десет години, може да започне да тече след месеци.

 

2. Повреда при изтегляне на тел: жлебове, изрязани в метал

Това явление е особено често срещано в парните системи. Когато висока-температура, високо{2}}пара под високо{2}}налягане преминава през тясна междина с висока скорост, тя причиняваповреда при теглене на телкъм уплътнителните повърхности. Представете си малка водна струя, която многократно се врязва в метал, оставяйки косми-като бразди по портата и седалката.

 

След като възникне повреда при изтегляне на тел, вентилът е по същество разрушен. Жлебовете често са твърде дълбоки, за да бъдат поправени дори чрез шлайфане.

 

3. Кавитация и вибрации: Особено смъртоносни за течни системи

За течности като вода и масло, дроселирането въвежда допълнителен риск:кавитация. Когато течността преминава през тясната междина, налягането пада рязко, образувайки множество малки мехурчета. Тези мехурчета се свиват моментално в зоната за възстановяване на налягането, генерирайки мощни ударни вълни. Повтарящият се удар от тези ударни вълни взривява плътни ями във вътрешното тяло на клапана.

 

В същото време частично отворена врата е подложена на нестабилни флуидни сили, причинявайки вибрации на стеблото и вратата. В тежки случаи можете дори да чуете шум от тръби или да наблюдавате видимо трептене на стеблото. Продължителната вибрация разхлабва уплътнението на стеблото, което води до течове и дори може да доведе до счупване на стеблото.

 

Има ли шибъри, подходящи за дроселиране? Редки изключения

Може да попитате: "Някои шибъри специално ли са проектирани за дроселиране?" Такива клапи съществуват, но са изключително редки.

 

Един вид едроселиращ шибър, включващи разширени направляващи структури или специални профили на шибър (като успоредни шибъри с V-образни прорези), позволяващи грубо дроселиране в малък диапазон на отваряне. Въпреки това, такива клапани представляват по-малко от5%от общия пазар на шибъри и обикновено се използват само в-приложения с ниско търсене, като тръбопроводи за тор или определени системи за отпадни води.

 

По-голямата част от стандартните шибъри-включително обикновениклиновидни шибъри, паралелни плъзгащи се шибъри, иножови шибъри-сане се препоръчва за дроселиране. Това е особено вярно за висока-температура, високо{2}}налягане на пара и корозивни среди, където тази практика никога не трябва да се опитва.

 

Кои вентили трябва да се използват за регулиране на потока?

Ако наистина трябва да регулирате потока, т.е.дроселираща услуга, изберете регулиращи вентили, специално предназначени за тази цел. Ето общи алтернативи:

• Глобусни вентили: Най-традиционният контролен клапан, с ход, приблизително пропорционален на потока. Въпреки че имат по-голямо съпротивление на потока, те се използват широко в тръбопроводи с малък и среден{1}} размер.
• V-сферични кранове: Снабден с V-образен прорез на топката, осигуряващ стабилно регулиране дори при малки отвори и устойчив на кавитация. Идеален за каша и влакнести среди.
• Ексцентрични пробкови вентили: Комбинирайте предимствата на сферичните и дроселните кранове, предлагайки отлични характеристики на управление и високи нива на плътност.
• Контролни клапани от-тип клетка: Използвайте клетки с много-дупки за поетапно намаляване на налягането, предотвратяване на кавитация и шум, което ги прави подходящи за приложения с високо-диференциално налягане.

Ако имате под ръка само шибър и не можете да го смените временно, единственият безопасен вариант е да го запазитенапълно отворен или напълно затворен. Не се опитвайте да го използвате за точно регулиране на потока.

 

За да отговоря "могат ли шибърите да се използват за дроселиране?" ясно: стандартните шибъри сане е подходящине трябвада се използва за дроселиране. Тяхната проектна цел е изолация чрез пълно отваряне/затваряне, а не регулиране на потока. Принудителното дроселиране причинява теглене на тел, ерозия, кавитация и вибрации, което в крайна сметка води до преждевременно изтичане или повреда.

 

Запомнете едно просто правило: използвайте шибъри за изолация и сферични кранове или V-сферични кранове за регулиране. Изборът на правилния вентил гарантира безопасна и надеждна работа на вашата тръбопроводна система.