可変速ポンプのチェックバルブの選択: 最小流量とディスクの安定性
可変周波数ドライブにより、ポンプは変化する需要に対応できます。排出逆止弁は、その変化する油圧範囲にわたって動作する必要があります。ピークデューティでは適切に動作するバルブでも、夜間の需要、季節運転、または複数ポンプのステージング時には、開口部を減らして何時間も費やす可能性があります。
このガイドは、持続的な低流量運転と、購入者がそれを評価するために必要な情報に焦点を当てています。より広範な配置と逆流機能については、まず当社の ポンプ吐出ガイド用逆止弁.
1. 可変速によって選択タスクが変わる理由
ポンプ速度が低いとポンプ曲線が変化しますが、設置されたシステムの速度に正比例して流量が低下することは保証されません。静水頭、下流側の圧力損失、摩擦損失によって新しい動作点が決まります。水力研究所は、この相互作用について次のように説明しています。 ポンプとシステムの動作点のガイダンス.
意図した各動作条件で計算または測定された流量を使用します。 「30 ～ 50 Hz 動作」などの記述は、逆止弁のサイズを決定するのに十分な情報を提供しません。同じ速度範囲でも、異なるシステムでは非常に異なる吐出流量が生成される可能性があります。
また、各状態がどのくらいの時間続くのかも記録します。短い起動移行と 6 時間の低需要動作は、両方が同じ流量値を通過したとしても、異なる評価に値します。
2. 3 つの異なる低流量要件を分離する
| 期間 | 説明されている内容 | 誰がそれを確認すべきでしょうか？ |
|---|---|---|
| ポンプの最小許容流量 | 関連する速度とデューティに対してポンプを保護するために必要な動作限界 | ポンプメーカーおよびシステム設計者 |
| 逆止弁クラッキング圧力 | 規定の条件下で開き始める差圧 | 正確な方向と構成についてはバルブのメーカー |
| 最小安定バルブ流量 | 提案されたサービスにおけるクロージャ要素の安定性を許容できるようにするために必要なフロー | 該当する性能データを使用するバルブメーカー |
逆止弁が許容可能な安定範囲未満で動作している間、ポンプはその最小流量を超えたままにすることができます。逆に、逆止弁が安定していても、ポンプが許容範囲内で動作していることは証明されません。
クラッキング圧力は開く閾値であり、ディスクが完全に開いているか安定していることを示すものではありません。サプライヤーが述べている最小値が、初期開度、全開度、または実証された安定した動作を指すのかどうかを尋ねます。引用を比較する前に、これらの定義を明確にしておく必要があります。
3. ディスクの不安定性とはどのようなものか
順方向の流れは、パッシブチェックバルブを閉じる力に対抗して開く力を供給します。不適切な動作点では、ディスクまたはプレートが振動したり、ストップやシートに繰り返し接触したり、流れの変動に強く反応したりする可能性があります。
考えられる症状には、繰り返しのタッピング、振動、ヒンジ、ガイド、スプリング、シール面の摩耗の加速などが含まれます。騒音だけでは診断はできません。混入空気、ポンプの問題、流れの乱れなどが同様の観察結果をもたらす可能性があります。
DFT は、オーバーサイズがチャタリングの潜在的な原因であると特定しています。 逆止弁の適用ガイダンス。購入者のポイントは、ラインサイズのバルブが自動的に適切であると仮定するのではなく、低流量の動作条件を検証することです。
4. 各バルブのフローエンベロープを構築する
各バルブタグのデューティテーブルを提供します。並列システムでは、ヘッダーの合計流量は、必ずしも個々の排出逆止弁を通過する流量ではありません。ポンプ曲線、速度コマンド、分岐抵抗が不均等であると、共有が不均等になる可能性があります。
| 運用ケース | 提供する情報 | 選択質問 |
|---|---|---|
| 低需要時の 1 台のポンプ | 最も低い持続分岐流量、速度、持続時間 | クロージャー要素は安定していますか? |
| 通常勤務 | 一般的な流れと年間稼働時間 | 継続的な圧力損失コストはいくらですか? |
| ピーク需要 | このバルブを通過する信頼できる最大流量 | 損失、速度、容量は許容可能ですか? |
| 並列ポンプステージング | ポンプの起動または停止前後のフローシェアリング | 1 つのブランチが開始しきい値付近に留まることができますか? |
| 制御されたランプダウン | 速度ランプ、圧力応答、流量履歴 | バルブはどのようにして低流量を通過するのでしょうか? |
| 停電またはトリップ | 流れの減速度と下流圧力/水頭 | 閉時の応答は過渡応答に適していますか? |
バイパスと再循環の場所を含めます。排出逆止弁の上流で取られる最小流量リターンは、逆止弁を通る流量を増加させることなくポンプを保護することができる。再循環によって両方の問題が解決されると仮定するのではなく、実際の P&ID を確認してください。
5. ベロシティを最終的な証拠としてではなく、スクリーニングチェックとして使用する
非圧縮性の流れの場合、平均速度は次のようになります。 v = Q/A = 4Q/(πD²)、Q は m3/s 単位、関連する内径 D はメートル単位です。公表されている速度基準を比較する場合は、メーカーが指定した参照領域を使用してください。パイプ内径の速度と内部のバルブ通過速度は異なる場合があります。
仮想の候補が、指定された安定状態に対して同じ基準に基づいて 0.80 m/s を必要とする場合、12 m3/h の負荷は、その記載された要件を下回ることになります。この比較により、候補者に検討のフラグが立てられます。他のチェックバルブの普遍的な最小速度を確立するものではありません。
バルブを小さくすると、低流量の整合性が向上しますが、ピーク流量の損失が増加し、減速機が必要になります。変更を受け入れる前に、結果として生じるポンプの動作点、設置スペース、およびすべての動作ケースを確認してください。
6. 構成とパフォーマンス データを比較する
スイング、デュアルプレート、ティルティングディスク、アキシャルデザインには、異なる可動要素と閉鎖機構があります。 「非スラム」または「低損失」というラベルだけから選択すべきものはありません。
- スイングチェック： 最小流量でのディスクの位置、ヒンジの負荷、向き、および閉じるときの応答を確認します。
- デュアルプレートチェック: プレートの安定性、スプリング構成、取り付け方向、利用可能な圧力損失データを確認してください。
- 軸方向またはノズルのチェック: 安定流量の制限、スプリングとトラベルの構成、ガイドの配置、流体の清浄度を確認します。
- 工学的に設計された減衰設計: システムの過渡現象に対する完全な閉鎖特性とメンテナンス要件を確認します。
一部のメーカーは、アプリケーション固有のスプリングやトラベル構成を提供しています。これらは設計されたオプションであり、承認なしに現場で調整するものではありません。変更は、開始、損失、および終了のパフォーマンスに同時に影響を与える可能性があります。
製品についての議論については、以下を比較してください。 ステンレス製スイングチェックバルブ そして デュアルディスクチェックバルブ。見積もられたモデル、サイズ、内部構成について油圧の確認を要求します。製品ファミリーのページはローフローの資格ではありません。
7. 損失水頭とポンプトリップ応答を個別に確認します
最小流量、通常流量、最大流量における圧力損失を求めます。ディスクが部分的に開いたままの場合、完全に開いた流量係数は低流量損失を予測できない可能性があります。適用可能な曲線または動作位置の検証済みデータを使用して、代替案を比較します。
通常の使用が長時間続くと、エネルギー使用にとってわずかな圧力損失の差が大きくなる可能性があります。ただし、ピーク流量でヘッドを節約しても、最小限の要求で継続的にチャタリングを行うことは正当化されません。
制御された VFD の停止も、突然の電源喪失とは異なります。ヴァルマチックさん engineering manual 逆止弁のスラムを防止しても、必ずしもポンプ システムの過渡現象の懸念がすべて解消されるわけではない理由を説明します。結果が正当である場合は、システム サージ解析でバルブの動的閉鎖データを評価します。
インストールも重要です。近くのエルボ、レデューサー、ポンプ ノズル、および利用可能なストレート長さを提供します。 1 つの一般的な間隔ルールを規定するのではなく、モデル固有の要件を取得します。
8. RFQ データとサプライヤーの承認チェックリスト
有用な RFQ は、ポンプの動作範囲をバルブ構成に結び付けます。含める:
- 流体、温度、密度、粘度、および予想される固体または混入ガス。
- 各バルブを通過する最小、通常、最大流量と動作期間。
- 関連する速度でのポンプ曲線、システム曲線、および下流の静的揚程。
- 並列操作、ステージング ロジック、バイパスの場所、および予想されるフロー共有。
- パイプ内径、フランジ規格、圧力クラス、向き、および近くの継手。
- 許容圧力損失と最大/最小過渡状態。
- 必要な安定した開口部の証拠、閉鎖データ、材料、および漏洩の許容。
- 工場検査の範囲と合意された試運転チェック。
サンプルお問い合わせ
付属の可変速ポンプデューティ表に吐出逆止弁を御見積させて頂きます。それぞれの持続的な分岐流条件に対して、提案されたサイズと内部構成を確認します。最小安定開口流量、その定義、試験または計算の根拠を述べます。圧力損失データと承認された設置要件を提供します。ポンプトリップの閉鎖を評価するために必要な追加情報を特定します。逸脱とサポートされていない動作ケースを個別にリストします。
ポンプ曲線、P&ID、および動作ケースを Vcore に送信します プロジェクト固有の選択レビュー用。
9. 試運転および関連ガイド
最低の持続需要、通常運転、ポンプのステージングで観測を開始することに同意する。利用可能な流量、圧力、速度、異常な騒音や振動を記録します。不一致を通常の動作として扱う前に調査してください。意図的なトリップテストには、承認された試運転計画が必要です。終結を示すために即興で表現すべきではありません。
シェルとシートのテストは、指定された許容条件を検証しますが、それ自体では VFD 範囲全体での安定した動作を証明しません。参照 バルブ圧力試験方法 それらの区別のために。塩水業務の場合は、材料と腐食のレビューを追加します。 海水淡水化用逆止弁の選定.
10. よくある質問
逆止弁は常にパイプのサイズと一致する必要がありますか?
いいえ。流量、圧力損失、安定性、設置要件に基づいて選択してください。別のサイズが適切な場合もありますが、リデューサーとピークデューティ効果をレビューに含める必要があります。
クラッキング圧力が低いと安定した低流量運転が保証されますか?
いいえ。指定された条件下でいつオープンが開始されるかを識別します。安定したディスクの動作と許容可能な損失には、別のパフォーマンスの証拠が必要です。
VFD ポンプには常にスプリング補助逆止弁の方が適していますか?
いいえ。スプリングの補助は閉鎖に影響を与える可能性がありますが、正確な設計は流量範囲、流体、方向、過渡状態に適合する必要があります。バルブのラベルではなく、文書化された性能を比較してください。
ポンプの最小流量バイパスはチェックバルブのチャタリングを防止しますか?
必ずしもそうとは限りません。それは、バイパスが接続される場所と、逆止弁自体を通過する流量によって異なります。
VFD はウォーターハンマーをなくすことができますか?
適切な制御戦略により、通常の速度変化を緩和できますが、計画外の走行やその他のシステム イベントについては、依然として検討が必要です。ドライブだけでは完全なサージ保護システムとはなりません。
最小速度はどれくらい指定する必要がありますか?
参照領域や安定性の定義を含む、正確なバルブ、流体、構成に関する選択したメーカーの要件を使用します。すべての逆止弁に適した単一の値はありません。
