As válvulas cerâmicas para aplicação de cloro

O cloro líquido é um líquido verde-amarelado altamente tóxico e corrosivo com ponto de ebulição de -34,6 ℃ e ponto de fusão de -103 ℃. Ele vaporiza em gás sob pressão normal e pode reagir com a maioria das substâncias. O gás cloro eletrolítico tem alta temperatura (85 ℃) e contém grande quantidade de água. Após resfriamento e secagem e liquefeito por resfriamento sob pressão, processo cujo volume é bastante reduzido para armazenamento e transporte. O processo de enchimento de cloro líquido é um processo de produção projetado para transporte de longa distância, que pode causar riscos de produção como vazamento, explosão, envenenamento, etc. estágio de bombeamento, que possuem altos requisitos quanto ao tipo e material da válvula.

As características do cloro exigem que a válvula não seja apenas uma estrutura simples, pequeno volume, leve e o torque de acionamento seja pequeno, fácil de operar rapidamente, além de boa vedação e excelente resistência à corrosão. Parte da vaporização do cloro líquido, porque a pressão de saída da válvula é menor que a de entrada durante o processo de enchimento de cloro líquido, esse processo absorve calor, tornando a temperatura da válvula mais baixa que a do tubo, resultando na formação de gelo. Além disso, a válvula em ambiente hostil tem uma alta frequência de substituição, o que não contribui para a segurança de toda a operação do equipamento e custos de manutenção. A maior parte da resistência à corrosão do cloro da válvula de vedação de metal é limitada, enquanto a válvula PFA / PTFE revestida é uma boa escolha, mas uma válvula PFA / PTFE revestida por muito tempo aumentará o torque e causará envelhecimento, a prática provou que a válvula de esfera de cerâmica no as condições de trabalho com cloro líquido proporcionam um bom desempenho.

Válvula de esfera cerâmica revestida pneumática

O pneumático válvula de esfera cerâmica consiste em um limitador, válvula solenóide, válvula de filtro, válvula de esfera de cerâmica e caminho de ar, etc. A rugosidade do núcleo de esfera O da válvula de esfera de cerâmica e da superfície de vedação da sede pode atingir menos de 0,1 m, fazendo com que seu desempenho de vedação seja superior ao válvula de esfera metálica, autoabrasiva e pequeno torque de abertura e fechamento. A porta de cerâmica revestida pode ser completamente separada da parte metálica do corpo da válvula, tem sido amplamente utilizada nos requisitos corrosivos e de pureza do meio.。

 

Válvula de esfera cerâmica elétrica tipo V

A válvula esférica reguladora de cerâmica elétrica tipo V é composta por um atuador elétrico e uma válvula esférica tipo V. Há ação de cisalhamento entre a esfera em forma de V e a sede, e a esfera ainda proporciona boa vedação quando o meio contém fibras ou partículas sólidas. O carretel de cerâmica de alta qualidade tem alto desempenho anti-abrasão, o anel de vedação do assento pode evitar o fluxo de erosão direta do assento, prolongando a vida útil do assento. A parte interna de cerâmica pode isolar completamente todo o caminho do fluxo, evitando assim o contato entre o meio e o corpo metálico, o que pode prevenir eficazmente a corrosão do meio corrosivo no metal da válvula.

 

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Como escolher o purgador de vapor?

No último artigo, discutimos o que é o purgador de vapor, como sabemos, o purgador de vapor é um tipo de válvula independente que drena automaticamente o condensado de um invólucro contendo vapor enquanto permanece estanque ao vapor vivo, ou se necessário, permitindo vapor fluir a uma taxa controlada ou ajustada. O purgador de vapor tem a capacidade de “identificar” vapor, gás condensado e não condensável para evitar o vapor e drenar a água, que dependendo da diferença de densidade, diferença de temperatura e mudança de fase, pode ser dividido em purgador de vapor mecânico, vapor termostático purgador e purgador de vapor térmico dinâmico.

 

O purgador de vapor mecânico usa a mudança do nível de condensado para fazer a bola flutuante subir (cair) para fazer com que o disco abra (feche) para evitar vapor e descarregar água devido à diferença de densidade entre condensado e vapor. O pequeno grau de sub-resfriamento faz com que o purgador mecânico de vapor não seja afetado pela pressão de trabalho e pelas mudanças de temperatura e faz com que o equipamento de aquecimento alcance a melhor eficiência de transferência de calor, sem armazenamento de vapor de água. A taxa máxima de contrapressão do purgador é 80%, que é o purgador ideal para equipamentos de aquecimento de processos de produção. As armadilhas mecânicas incluem armadilha de bola flutuante, armadilha de bola meio flutuante livre, armadilha de bola flutuante com alavanca, armadilha tipo balde invertido, etc.

 

Purgador de vapor flutuante

Um purgador de vapor flutuante é que a bola flutuante sobe ou desce de acordo com a condensação da água com o nível da água devido ao princípio da flutuabilidade, ajusta automaticamente o grau de abertura do orifício da sede de condensado de descarga contínua, quando a água para na bola de volta para a posição fechada e depois a drenagem. O orifício da sede da válvula de drenagem está sempre abaixo da água condensada, formando uma vedação de água, separação de água e gás sem vazamento de vapor.

 

Purgador de vapor termostático

Este tipo de purgador de vapor é causado pela diferença de temperatura entre a deformação ou expansão do elemento de temperatura do vapor e da água condensada para abrir e fechar o núcleo da válvula. O purgador de vapor termostático tem um grande grau de sub-resfriamento, geralmente de 15 a 40. Ele usa energia térmica para fazer com que a válvula sempre tenha água condensada em alta temperatura e sem vazamento de vapor, tem sido amplamente utilizado em tubulações de vapor, tubulações de calor, equipamentos de aquecimento ou pequenos equipamentos de aquecimento com requisitos de baixa temperatura, são o tipo ideal de purgador de vapor. O tipo de purgador termostático inclui purgador de diafragma, purgador de fole, purgador de placa bimetálica e etc.

 

Purgador de diafragma

O principal elemento de ação do purgador de diafragma é o diafragma metálico, que é preenchido com temperatura de vaporização inferior à temperatura de saturação da água líquida, geralmente a temperatura da válvula é inferior à temperatura de saturação de 15°C ou 30°C. O purgador de diafragma é sensível à resposta, resistente ao congelamento e ao superaquecimento, é pequeno e fácil de instalar. Sua taxa de contrapressão é superior a 80%, não pode condensar gás, longa vida útil e fácil manutenção.

 

Purgador de vapor térmico

De acordo com o princípio de mudança de fase, o vapor de energia térmica retém vapor e água condensada através da taxa de fluxo e mudanças de volume de calor diferente, de modo que a placa da válvula produza diferenças de pressão diferentes, que acionam a válvula de comutação da placa da válvula. É movido a vapor e perde muito vapor. Caracteriza-se por uma estrutura simples e boa resistência à água. Com uma parte traseira máxima de 50%, a placa da válvula barulhenta funciona com frequência e tem vida útil curta. O tipo de purgador de energia térmica inclui o purgador termodinâmico (disco), purgador de pulso, purgador de placa perfurada e assim por diante.

 

Purgador de vapor termodinâmico (disco)

Há um disco móvel no purgador que é sensível e atuante. De acordo com o vapor e o condensado quando a vazão e o volume de diferentes princípios termodinâmicos, de modo que a placa da válvula sobe e desce para produzir válvula de comutação da placa da válvula de acionamento diferencial de pressão diferente. A taxa de vazamento de vapor é 3% e o grau de sub-resfriamento é 8°C-15°C. Quando o dispositivo é iniciado, o condensado de resfriamento aparece na tubulação e é empurrado para fora da placa da válvula pela pressão de trabalho para descarregar rapidamente. Quando o condensado é descarregado, o vapor é então descarregado, o volume e a vazão do vapor são maiores que os condensados, de modo que a placa da válvula produz diferença de pressão para fechar rapidamente devido à sucção da vazão do vapor. Quando a placa da válvula é fechada por pressão em ambos os lados, a área de tensão abaixo dela é menor que a pressão na câmara do purgador de vapor devido à pressão do vapor acima, a placa da válvula é fechada hermeticamente. Quando o vapor na câmara do purgador esfria para condensar, a pressão na câmara desaparece. Condense pela pressão de trabalho para empurrar a placa da válvula, continuar a descarregar, circular e drenar intermitentemente.

Dicas para instalação de válvula de segurança

A válvula de segurança é amplamente utilizada em caldeiras a vapor, navios-tanque de GLP, poços de petróleo, desvios de alta pressão, tubulações de pressão, vasos de pressão de equipamentos de geração de energia a vapor e etc. peças de fechamento e quando a pressão do meio no equipamento ou tubulação excede o valor especificado, ele abre e drena o meio para fora do sistema para proteger a segurança da tubulação ou equipamento.

A válvula de segurança deve ser instalada na vertical e o mais próximo possível do equipamento ou tubulação protegida. Se não for instalada nas proximidades, a queda de pressão total entre o tubo e a entrada da válvula de segurança não deve exceder 3% do valor de pressão constante da válvula ou 1/3 da diferença máxima de pressão aberta/fechada permitida (o que for menor). Na prática de engenharia, a queda de pressão total da tubulação pode ser reduzida expandindo adequadamente o diâmetro de entrada da válvula de segurança, adotando um cotovelo de raio longo e reduzindo o número de cotovelos. Além disso, o que mais deveria ser considerado?

 

  1. A válvula de segurança deverá ser instalada em local conveniente para manutenção e deverá ser montada uma plataforma para manutenção. A válvula de segurança de grande diâmetro deve considerar a possibilidade de levantamento após a desmontagem da válvula de segurança. Na prática de engenharia, a válvula de segurança é frequentemente montada no topo do sistema de tubulação.
  2. A válvula de segurança para tubulação de líquido, trocador de calor ou vaso de pressão, que pode ser instalada horizontalmente quando a pressão aumenta devido à expansão térmica após o fechamento da válvula; A saída da válvula de alívio de segurança deve estar livre de resistência para evitar contrapressão e evitar o acúmulo de materiais sólidos ou líquidos.
  3. O tubo de entrada da válvula de segurança deve ter um cotovelo de raio longo com curvatura de pelo menos 5%. O tubo de entrada deve evitar curvatura em U tanto quanto possível, caso contrário, o material condensável no ponto mais baixo é conectado com o tubo de drenagem de fluxo contínuo ao mesmo sistema de pressão, o condensado viscoso ou sólido precisa do sistema de traceamento térmico. Além disso, a contrapressão da linha de saída não deve exceder o valor especificado da válvula de alívio. Por exemplo, a contrapressão da válvula de segurança de mola comum não excede 10% do seu valor fixo.
  4. A área da secção do tubo de ligação entre a válvula de segurança e o recipiente de pressão da caldeira não deve ser inferior à da válvula de segurança. Toda a válvula de segurança é instalada em uma junta ao mesmo tempo, a área da seção transversal da junta não deve ser inferior a 1,25 vezes a da válvula de segurança.
  5. A tubulação de saída da válvula de alívio descarregada no sistema fechado deve ser conectada ao topo do tubo principal de alívio de acordo com a direção do fluxo médio de 45°, de modo a evitar que o condensado no tubo principal flua para o tubo de ramal e reduza a contrapressão da válvula de alívio.
  6. Se a saída da válvula de segurança for inferior ao tubo de alívio ou ao tubo de descarga, é necessário elevar o tubo de acesso. No serviço a vapor, a válvula de segurança deve ser instalada de forma que o condensado não convirja a montante do disco.
  7. Se uma linha de descarga for instalada, o diâmetro interno deverá ser maior que o diâmetro de saída da válvula de alívio. Para recipientes de meios inflamáveis, tóxicos ou altamente tóxicos, a linha de descarga deve ser conectada diretamente a um local externo ou seguro com instalações de tratamento. Nenhuma válvula deve ser instalada na linha de descarga. Além disso, vasos de pressão com meios inflamáveis, explosivos ou tóxicos devem possuir dispositivos de segurança e sistemas de recuperação. A saída da linha de descarga não deve ser direcionada para equipamentos, plataformas, escadas, cabos, etc.

 

Quando a válvula de segurança não pode ser montada no corpo do recipiente por motivos especiais, ela pode ser considerada montada na tubulação de saída. Porém, a tubulação entre eles deve evitar curvaturas repentinas e o diâmetro externo deve ser reduzido, de modo a evitar aumentar a resistência da tubulação e causar acúmulo e bloqueio de sujeira. Além disso, um dispositivo de assistência elétrica (atuador) é usado para abrir a válvula de segurança quando a pressão é inferior à pressão normal de ajuste. Por ser uma espécie de equipamento especial, ao selecionar a válvula de segurança, é necessário considerar a natureza do meio, a condição real de trabalho, o material da válvula e o modo de conexão e parâmetros relacionados.

Torque da válvula e atuador

O torque da válvula refere-se à força de torção necessária da válvula quando a válvula é aberta ou fechada, que é um dos principais parâmetros para a escolha do atuador de acionamento da válvula. Feche a válvula entre as partes de abertura e fechamento da superfície de vedação da sede para formar uma pressão selada, mas também para superar a haste e a gaxeta, a rosca da haste e da porca, o suporte da extremidade da haste e outras peças de atrito da força de atrito, onde a necessidade de uma determinada força de abertura, seu máximo está no momento final de fechamento ou no momento inicial de abertura. O torque de abertura da válvula manual não deve exceder 360N•m, caso seja excedido, devem ser considerados atuadores de acionamento apropriados como elétricos, pneumáticos e hidráulicos. As válvulas devem ser projetadas e fabricadas para reduzir a força e o torque de abertura/fechamento.

O torque de abertura também é conhecido como torque operacional e pode ser obtido por cálculo ou medição, ou por medição real por ferramentas como uma chave dinamométrica. Atuadores elétricos e pneumáticos estão disponíveis para 1,5 vezes o torque da válvula. Quando o torque de abertura da válvula é muito grande, a transmissão por engrenagem ou engrenagem helicoidal pode ser usada para acionamento. O torque dos diferentes tipos de válvulas é diferente. Existem três tipos de atrito a serem considerados no cálculo do torque de válvula de esfera: torque de fricção da esfera e da sede; Torque de fricção da gaxeta na haste; O torque de atrito do rolamento na haste, como calcular o torque da válvula esfera? O torque total da haste da válvula esférica.

M=M1+M2+M3

M1: Torque de fricção entre a esfera e a superfície de vedação da sede da válvula.

M2: Torque de atrito entre a gaxeta e a haste devido à média pressão.

M3: Torque de fricção no topo da haste.

 

Além disso, consideração abrangente do meio, material e outras partes do fator de atrito ao calcular o torque da válvula. Como existem tantos tipos de disco, sede e gaxeta, todos eles têm fricção, superfícies de contato, compressão e assim por diante diferentes. O torque calculado da válvula difere do valor real medido e não pode ser usado como guia. O valor exato precisa ser corrigido em combinação com os resultados dos testes do fabricante da válvula.

O tipo de válvula de segurança

A válvula de segurança também é conhecida como válvula de alívio, quando a pressão ou temperatura do meio no sistema ou tubulação aumenta além do valor especificado, a válvula de segurança descarrega o meio fora do sistema para proteger a tubulação ou equipamento de exceder o especificado valor. É amplamente utilizado em caldeiras a vapor, caminhões de gás liquefeito de petróleo ou navios-tanque de gás liquefeito de petróleo, poços de petróleo, equipamentos de geração de energia a vapor do desvio de alta pressão, tubulações de pressão, vasos de pressão.

 

Classificação da válvula de segurança

O válvula de segurança pode ser dividido em uma válvula de segurança de alavanca, válvula de segurança de mola, válvula de segurança de peso estático e válvula de segurança piloto de acordo com a estrutura geral e modos de carregamento. Válvula de segurança de mola refere-se à válvula cuja sede do disco é vedada pela força da mola; A válvula de segurança da alavanca é operada pela força da alavanca e do martelo pesado; a válvula de segurança Piloto é projetada para grande capacidade, composta pela válvula principal e válvula auxiliar.

 

Válvula de segurança de alavanca

A válvula de segurança com alavanca de martelo pesado usa um martelo pesado e uma alavanca para equilibrar a força no disco. De acordo com o princípio da alavanca, pode utilizar o peso de um peso menor para aumentar a ação da alavanca para obter uma força maior e movendo a posição do peso (ou alterando o peso do peso) para ajustar a pressão de abertura do válvula de segurança.

Vantagens: estrutura simples, ajuste conveniente e preciso, a carga não aumentará muito devido ao aumento do disco, adequado para temperaturas mais altas, especialmente para caldeiras e vasos de pressão de alta temperatura.

Desvantagens: Estrutura pesada, fácil vibração e vazamento do mecanismo de carregamento; baixa pressão do assento de retorno e difícil de fechar e manter apertado após a abertura.

Válvula de segurança de mola

O válvula de segurança de mola usa uma mola de compressão para equilibrar a força no disco. A quantidade de compressão da mola helicoidal pode ser ajustada pela pressão de abertura da válvula de alívio através da porca.

Vantagens: Estrutura compacta e alta sensibilidade, posição de instalação irrestrita, podem ser usadas para vasos de pressão móveis devido à pequena sensibilidade à vibração.

Desvantagens: A carga muda à medida que a válvula se abre, ou seja, à medida que o disco sobe, a quantidade de compressão da mola aumenta, a força no disco também aumenta. Isto é prejudicial para a rápida abertura da válvula.

A válvula de segurança reduzirá a elasticidade devido à alta temperatura a longo prazo, portanto, a mola usada em situações de alta ou baixa temperatura deve ser totalmente considerada a temperatura da mola na deformação e na fluência do material da mola ou fragilidade a frio. A fim de garantir a estabilidade da mola durante o trabalho por um longo período, a mola deve ser submetida a tratamentos de forte pressão e emitir um relatório de tratamento de forte pressão, material e tratamento térmico. Geralmente apropriado usar uma mola de compressão espiral cilíndrica, para garantir que a válvula de segurança esteja totalmente aberta, a deformação da mola é igual à deformação máxima da mola de 20%-80%, a tensão de cisalhamento máxima do projeto da mola não é maior do que a tensão de cisalhamento admissível do 80%.

 

De acordo com a forma de descarga média, a válvula de segurança pode ser dividida em válvula de segurança totalmente fechada, semifechada e aberta.

Válvula de segurança totalmente fechada

O gás é descarregado através do tubo de escape e o meio não pode vazar quando a válvula de segurança totalmente fechada se esgota. É usado principalmente para recipientes de gases tóxicos e inflamáveis.

Válvula de segurança semifechada

O gás da válvula de alívio semifechada passa parcialmente pelo tubo de escape e parcialmente pelo espaço entre a tampa e a haste. É usado principalmente para recipientes de gás que não poluem o meio ambiente.

Abra a válvula de segurança

O capô é aberto para permitir a comunicação da câmara da mola com a atmosfera, o que favorece a redução da temperatura da mola, principalmente adequada para o meio vapor, bem como a atmosfera não produz poluição de recipientes de gás de alta temperatura.

 

De acordo com a relação entre a altura máxima da abertura do disco e o diâmetro da porta da válvula de alívio, a válvula de segurança é dividida principalmente em válvula de segurança de baixa elevação e válvula de segurança de elevação total.

Válvula de segurança de baixa elevação

A altura de abertura é inferior a 1/4 do diâmetro do canal de fluxo, geralmente 1/40 -1/20, processo de ação proporcional, usado principalmente para líquidos e às vezes para pequenas emissões de gases.

Válvula de segurança de elevação total  

A altura de abertura é maior ou igual a 1/4 do diâmetro da porta e a área de descarga é a área transversal mínima da sede. Processo de ação em dois estágios, deve contar com um mecanismo de elevação para atingir a abertura total e utilizado principalmente no meio gasoso.

 

A válvula para planta de separação de ar

A unidade de separação de ar é uma série de equipamentos que converte o ar em líquido por meio de ultracongelamento através do ciclo de compressão e depois separa os gases inertes como oxigênio, nitrogênio e argônio através do processo de destilação. É amplamente utilizado na metalurgia, indústria química do carvão, fertilizantes nitrogenados em grande escala, fornecimento de gás e outros campos. A indústria química do carvão apresenta requisitos mais elevados quanto ao desempenho do sistema e à capacidade de processamento da unidade de separação de ar.

A unidade de separação de ar fornece principalmente oxigênio e nitrogênio de alta pressão e alta pureza. O oxigênio com pureza de 99,6% é usado como agente de vaporização na unidade de vaporização de carvão para reagir com carvão e água sob alta temperatura e alta pressão no forno de vaporização. O gás de síntese resultante (CO+H2) é a matéria-prima para a produção de álcool, éter, olefina, carvão para petróleo, carvão para gás natural, hidrogênio e amônia, etc., ou para IGCC. O nitrogênio com diferentes níveis de pressão de pureza 99.99% é usado como tampão de nitrogênio de segurança para desligamento de emergência, nitrogênio de matéria-prima, gás de proteção inerte, gás de transporte pneumático e gás de purga.

A grande unidade de separação de ar consiste em sistema de compressão de ar, sistema de pré-resfriamento de ar, sistema de purificação de peneira molecular, sistema de pressurização de ar, sistema expansor de turbina pressurizada, sistema de destilação e sistema de troca de calor, dos quais as válvulas combinadas estão diretamente relacionadas à segurança, desempenho do sistema e custo. As válvulas comumente usadas na planta de separação de ar são válvula globo de oxigênio, válvula borboleta excêntrica, válvula esférica e válvula de alívio especial de alta pressão.

 

Válvula globo de oxigênio

A pressão do oxigênio pode ser dividida de acordo com os diferentes processos de gaseificação e combustível de gaseificação, um é 4,5 ~ 5,2 MPa (oxigênio de média pressão), o outro é 6,4 ~ 9,8 MPa (oxigênio hiperbárico). Oxigênio de escolha geral para tubulação de oxigênio hiperbárico com válvula de corte. O corpo da válvula escolhe o bom desempenho retardador de chama, o impacto do atrito não produzirá a liga à base de cobre ou a liga à base de níquel, o material de vedação também escolhe o difícil de queimar ou o retardador de chama. O corredor da cavidade da válvula precisa ser polido suavemente para evitar rugas; A válvula deve ser desengraxada e bem embalada para evitar contaminação; Oxigênio de grande diâmetro válvulas globo também precisa ser configurado com uma pequena válvula de desvio de pressão para garantir a segurança da válvula aberta. Para DN25 ~ DN250mm, pressão PN10MPa e temperatura de -20°C a 150°C.

 

Válvula borboleta de sede rígida

O sistema de refluxo de nitrogênio líquido e o sistema de purificação por peneira molecular na coluna de destilação usam principalmente válvula borboleta tipo três excêntrica ou válvula borboleta de três hastes, que é caracterizada por operação conveniente, sem fricção aberta e vazamento, longa vida útil. A válvula borboleta tri-excêntrica é amplamente utilizada no sistema expansor de equipamentos de separação de ar devido às suas vantagens de resistência à abrasão, longa vida útil e bom desempenho de vedação. A válvula borboleta de três hastes é um tipo de válvula de corte usada principalmente em sistemas térmicos, usinas de energia, siderúrgicas e unidades de separação de ar, que é adequada para meios de gás limpo (como ar, nitrogênio e oxigênio, etc.) e impurezas gás contendo partículas sólidas. Para DN100 ~ DN600mm, pressão PN6-63Mpa, temperatura -196°C ~ 200°C.

 

Válvula de segurança especial de alta pressão

Para garantir a operação segura do equipamento, uma válvula de segurança pode ser instalada na tubulação como dispositivo de proteção contra sobrepressão. A válvula abre automaticamente para evitar aumento adicional do equipamento quando a pressão do equipamento aumenta além do valor permitido. Quando a pressão é reduzida ao valor especificado, o fechamento oportuno da válvula pode proteger a operação segura do equipamento. Válvula de segurança especial é o dispositivo de proteção de segurança da tubulação de oxigênio hiperbárico, pode descarregar o excesso de meio que pode ser produzido no sistema, seu desempenho afeta diretamente a segurança e confiabilidade do equipamento. Para DN40 ~ DN100mm, pressão PN10MPa, temperatura -20 ℃ ~ 150 ℃, pressão de abertura 4 ~ 10MPa, pressão de vedação 3,6 ~ 9MPa, pressão de descarga 4,4 ~ 11MPa.

 

Além do tipo de válvula, o material também é crucial para a válvula química. A válvula de esfera montada em munhão de porta completa também pode ser usada no sistema de peneira molecular. A temperatura máxima do nitrogênio poluído após aquecido pela peneira molecular de vapor atinge 250 ℃ e os anéis de vedação bidirecionais das válvulas esfera DN200 e DN150 são feitos de PTFE reforçado com fibra de carbono de alta temperatura que pode suportar 250 ℃.