Краткое резюме
Поворотные затворы являются основными компонентами управления жидкостью в трубопроводах большого диаметра, широко используемыми в промышленности. В этой статье анализируются ключевые факторы выбора дроссельных заслонок в реальных условиях эксплуатации, подчеркиваются их основные преимущества на трубопроводах большого диаметра и предоставляются предприятиям рекомендации по оптимизации производительности своих систем управления жидкостью.
Что такое дроссельный клапан?
Дроссельный клапан – это четвертьоборотный клапан, который контролирует поток жидкости, изменяя площадь поперечного сечения канала потока посредством вращающегося диска. Свое название он получил из-за своего сходства с крыльями бабочки, когда диск полностью открыт. Он имеет Простая конструкция, быстрая скорость открытия и закрытия и удобная установка. , что делает его особенно подходящим для высокоэффективного управления потоками трубопроводов большого диаметра DN50 и выше.ве.
Пять ключевых факторов при выборе дроссельной заслонки
1. Размер трубы соответствует размеру клапана.
- Для трубопроводов большого диаметра (обычно Ду50 и вышеили более 2 дюймов), сначала следует выбрать дисковые затворы той же спецификации, чтобы избежать потери потока (например, повышенного местного сопротивления) или нарушения герметичности, вызванного отклонением размера.
- Поворотные затворы имеют значительные преимущества в крупногабаритных применениях: они могут быть рассчитаны на размеры выше DN1000 без существенного снижения точности управления за счет увеличенного диаметра; напротив, в крупногабаритных моделях задвижки и шаровые краны склонны к эксплуатационному заклиниванию из-за чрезмерно длинных стержней клапанов и тяжелых сердечников клапанов.
2. Совместимость по давлению и температуре.
Выберите подходящий тип дроссельной заслонки, исходя из реальных условий эксплуатации трубопровода. Основные параметры должны соответствовать условиям среды.
| Условия эксплуатации | Рекомендуемый тип дроссельной заслонки | Диапазон номинального давления | Диапазон температур | Примеры сценариев адаптации |
| Низкое давление, комнатная температура | Дроссельный клапан с эластичным уплотнением | PN1.0~PN10 | -10℃~120℃ | Водопроводные трубы и ирригационные системы |
| Высокое давление и высокая температура | Дроссельный клапан с металлическим уплотнением | PN16~PN42 | -20℃~400℃ | Транспортировка нефти, паропроводы |
- Трубопроводы большого диаметра часто работают под высоким давлением, поэтому важно проверить материал корпуса клапана (например, литая сталь или нержавеющая сталь), а также устойчивость уплотнений к температуре и давлению, чтобы предотвратить утечку при длительном использовании.
3. Выбор материала клапана.
Долговечность и коррозионная стойкость дроссельных заслонок, изготовленных из разных материалов, существенно различаются. Для трубопроводов большого диаметра выбор арматуры должен основываться на характеристиках среды и рабочей среды.
| Тип материала | Основные преимущества | Коррозионная стойкость | Адаптированные сценарии |
| чугун | Низкая и высокая стоимость исполнения | Бедный | Низкое давление, нормальная температура, неагрессивные среды (городская канализация, орошение) |
| Нержавеющая сталь (304/316) | Коррозионностойкий и устойчивый к высоким и низким температурам. | отлично | Коррозионные среды (химические сточные воды, морская вода), трубопроводы высокой температуры и высокого давления. |
| Ковкий чугун | Он имеет более высокую прочность, чем чугун, и лучшую ударную вязкость. | средний | Трубопроводы низкого давления большого диаметра (магистральные водопроводы, системы вентиляции и кондиционирования) |
4. Ключ к предотвращению утечек
Уплотнительный механизм напрямую влияет на герметичность дроссельной заслонки и должен выбираться в соответствии с приоритетом условий эксплуатации.
- Эластичные уплотнения (например, резина EPDM и NBR): они обеспечивают хорошие герметизирующие свойства (утечка ≤0,1%) и низкую стоимость, что делает их пригодными для применения при низком давлении и нормальной температуре. Однако следует обратить внимание на верхний предел термостойкости резины (обычно ≤120 ℃).
- Металлическое уплотнение: Устойчив к высоким и низким температурам (-20℃~400℃), износостойкий, подходит для работы в условиях высокого давления, высокой температуры и твердых частиц (транспортировка угольного порошка, высокотемпературные паропроводы), что делает его предпочтительным выбором для промышленных трубопроводов большого диаметра.
- Уплотнения из ПТФЭ: сочетают в себе коррозионную стойкость (стойкость к кислотам и щелочам) с герметизирующими свойствами, что делает их пригодными для трубопроводов, транспортирующих сильные химические среды..
5. Рабочие процедуры
- Ручное управление: Управляется маховиком или ручкой, подходит для сценариев малого диаметра (ниже DN50) и низкочастотного переключения (обходные трубы небольшого водоочистного оборудования).
- Электрический/пневматический режим: Предпочтительно для трубопроводов большого диаметра (DN300 и выше), опор дистанционное управление и автоматическая регулировкаи может быть подключен к системам ПЛК (таким как беспилотные нефтепроводные станции и системы управления водопроводными станциями), что снижает трудозатраты и повышает эксплуатационную безопасность.
- Электрический дроссельный клапан: подходит для сценариев, требующих точного регулирования расхода (например, процентного контроля) и стабильного электропитания;
- Пневматический дроссельный клапан: подходит для сценариев с высоким риском отключения электроэнергии (например, на нефтяных скважинах) и требует быстрого переключения (время отклика ≤ 5 секунд).).
Шесть основных преимуществ дисковых затворов на трубопроводах большого диаметра
1. Компактный и легкий, экономит место для установки.
Конструктивная конструкция дроссельных затворов делает их объем всего от 1/3 до 1/2 объема задвижек и шаровых кранов тех же характеристик, а вес меньше (например, дроссельный затвор DN500 весит около 80 кг, а задвижка тех же характеристик весит около 320 кг). Они особенно подходят для сценариев с ограниченным пространством (подземные трубные колодцы, химические цеха с плотным оборудованием), что позволяет сократить занимаемую площадь более чем на 30% и снизить затраты на транспортировку и подъем.
2. Быстрое управление потоком и высокая эффективность реагирования.
Благодаря четвертьоборотной конструкции он обеспечивает короткое время переключения, обеспечивая быструю регулировку расхода или аварийное отключение среды, и подходит для требований «быстрого реагирования» трубопроводов большого диаметра, таких как:
- Аварийное регулирование подачи воды на водопроводных станциях: Регулировку открытия клапана необходимо выполнить в течение 1 минуты.
- Аварийное отключение нефтепровода: среда должна быть отключена в течение 10 секунд, чтобы предотвратить распространение утечки.
3. Более низкая стоимость и превосходная экономическая эффективность.
По сравнению с задвижками и шаровыми кранами дисковые затворы имеют значительное преимущество в стоимости при работе с большими диаметрами:
- Стоимость закупки: Цена дроссельной заслонки DN1000 составляет примерно 50–60 % от стоимости шарового крана той же спецификации и 40–50 % от стоимости задвижки.
- Стоимость установки: Легкая и простая конструкция позволяет сократить инвестиции в подъемное оборудование и сократить время установки более чем на 30% по сравнению с задвижками.
- Затраты на техническое обслуживание: Благодаря меньшему количеству основных компонентов и меньшей вероятности отказа затраты на техническое обслуживание на 20–40 % ниже, чем у других клапанов.
4. Многофункциональная совместимость, широкий спектр применения.
Он может охватывать различные средства массовой информации, такие как жидкости, газы и суспензиии подходит для широкого диапазона давлений (PN1,0~PN42,0) и температур (-196℃~600℃), удовлетворяя потребности трубопроводов большого диаметра во многих отраслях промышленности.
- Водоподготовка: ввод сырой воды, регулирование стоков отстойника;
- Нефть и газ: транспортировка сырой нефти, сбор и транспортировка природного газа;
- Химическая промышленность: транспортировка растворов кислот и щелочей и растворителей;
- HVAC: Управление расходом воды и воздуха в системах кондиционирования воздуха в больших зданиях.
5. Простое обслуживание, сокращающее время простоя.
- Простая замена компонентов: Основные компоненты, такие как шток клапана и уплотнение, легко разбираются и могут быть заменены без разборки всего клапана. Эффективность обслуживания на 50% выше, чем у задвижек (например, замена уплотнения дроссельной заслонки Ду600 занимает всего 2 часа, а задвижки — 6 часов).
- Регулярное техническое обслуживание — это просто: требуется только регулярная (ежеквартальная) очистка гидроблока от загрязнений и смазка стержня клапана (добавление специальной смазки). Не требуется сложного испытательного оборудования, что делает его пригодным для требований «долговременной стабильной работы» трубопроводов большого диаметра (например, бесперебойной подачи воды в течение года в магистральных линиях городского водоснабжения).
6. Надежное уплотнение и высокая производительность резки.
В сочетании с высококачественными уплотнениями (такими как металлические уплотнения и уплотнения из ПТФЭ) может быть достигнута нулевая утечка, и эффективность герметизации медленно снижается при длительном использовании. Он особенно подходит для трубопроводов большого диаметра, по которым транспортируются среды повышенного риска (токсичные химические жидкости, транспортировка природного газа), чтобы обеспечить безопасность системы.
Типичные сценарии применения дисковых затворов на трубопроводах большого диаметра
| Промышленный сектор | Области применения | Рекомендуемые характеристики дроссельной заслонки | Ключевые моменты выбора |
| водоочистная станция | Вход сырой воды, сточные воды отстойника | Ду500~Ду2000 | Материал из ковкого чугуна, эластичное уплотнение, электрическое управление. |
| Нефть и газ | Магистральные нефтепроводы, сбор и транспортировка природного газа. | Ду800~Ду1500 | Корпус клапана из литой стали, металлическое уплотнение, пневматическое управление. |
| Химический завод | Доставка растворов кислот и щелочей | Ду300~Ду800 | Нержавеющая сталь 316, уплотнение из ПТФЭ, электроуправление |
| система отопления, вентиляции и кондиционирования | Водопроводные трубы для кондиционирования воздуха в большом здании | Ду200~Ду600 | Ковкий чугун, эластичное уплотнение, электрическая регулировка. |
Часто задаваемые вопросы
- Вопрос: Что выбрать: дроссельную задвижку или задвижку для трубопроводов большого диаметра? Какой из них больше подходит?
Ответ: Поворотные заслонки являются предпочтительным выбором. Поворотные затворы небольшие, недорогие и простые в обслуживании, что делает их пригодными для регулирования расхода в трубопроводах большого диаметра; задвижки, хотя и обеспечивают хорошую герметизацию, имеют большие размеры и дороговизну, что делает их более подходящими для применений с малым диаметром и высоким давлением.
- Вопрос: Из какого материала должна быть изготовлена дроссельная заслонка для трубопровода большого диаметра DN300?
О: Его необходимо выбирать в соответствии со средой.
- Муниципальное водоснабжение и вентиляция: Ковкий чугун (низкая стоимость, прочность соответствует требованиям);
- Коррозионные химические среды (например, соляная кислота, морская вода): нержавеющая сталь 316 (коррозионностойкая);
- Трубопровод высокотемпературного пара: литая сталь (устойчивая к температуре и давлению).
- Вопрос: Что мне делать, если мой дроссельный клапан большого диаметра протекает? Как я могу это исправить?
Ответ: Решение включает в себя три шага:
① Осмотрите уплотнения: если эластичное уплотнение изношено, замените его уплотнением из EPDM/PTFE того же типа; если металлическое уплотнение изношено, отшлифуйте уплотнительную поверхность или замените уплотнительную пару.
② Проверьте точность установки: убедитесь, что корпус клапана соосен трубопроводу (отклонение ≤ 0,5 мм), чтобы избежать неравномерного усилия уплотнения;
③ Проверьте метод работы: избегайте работы за пределами диапазона (например, использования дроссельной заслонки с уплотнением низкого давления в сценарии высокого давления).
- Вопрос: Что выбрать для трубопроводов большого диаметра: электрический дроссельный клапан или пневматический дроссельный клапан?
A: Выберите в соответствии с приоритетом сценария:
- Высокий риск отключения электроэнергии и необходимость быстрого переключения: Пневматический дроссельный клапан (с приводом от сжатого воздуха, источник питания не требуется);
- Требуется точная регулировка расхода и стабильное электропитание: Электрический дроссельный клапан (поддерживает регулирование сигнала 0–10 В, точность ± 1%).
