Amonyak uygulamasında küresel vana

Amonyak, nitrik asit, amonyum tuzu ve amin üretimi için önemli bir hammaddedir. Amonyak oda sıcaklığında bir gazdır ve basınç altında sıvılaştırılabilir. Paslanmaz çelik, Alüminyum, Kurşun, Magnezyum, Titanyum vb. gibi metallerin çoğu, amonyak gazına, sıvı amonyağa ve amonyak suyuna karşı mükemmel korozyon direncine sahiptir. Dökme demir ve karbon çeliği ayrıca amonyak gazına veya sıvı amonyağa karşı iyi bir korozyon direncine sahiptir, korozyon hızı genellikle 0,1 mm/yıldan azdır, bu nedenle amonyak üretim ve depolama ekipmanı genellikle maliyet açısından çelikten yapılır.

Çek valf, küresel vana, küresel vana ve diğer vanalar amonyak ve sıvı amonyak boru sistemlerinde kullanılabilir. Bu valfler gaz basıncını güvenli bir seviyeye indirir ve diğer valfler aracılığıyla servis sistemine iletir. Bunlar arasında en yaygın kullanılanı küresel vanadır. Amonyak küresel vanası bir çeşit kuvvet sızdırmazlık vanasıdır, yani vana kapatıldığında sızdırmazlık yüzeyinin sızdırmaz olması için diske basınç uygulanması gerekir.

Akışkan vanaya diskin altından girdiğinde, gövde ve salmastranın sürtünmesinin ve akışkanın basıncının üstesinden gelmek gerekir. Valf kapatma kuvveti, valf açma kuvvetinden daha büyüktür, bu nedenle sapın çapı büyük olmalı veya sap bükülmelidir. Kendinden sızdırmaz amonyak gazı küresel vanasının akışı genellikle yukarıdan aşağıya doğrudur, yani diskin üst kısmından vana boşluğuna giden ortamdır, daha sonra ortamın basıncı altında, vana kapanma kuvveti küçüktür ve vana açılır büyükse sapın çapı buna uygun olarak azaltılabilir. Küresel vana açıkken, diskin açılma yüksekliği nominal çapın 25% ~ 30%'si olduğunda akış maksimuma ulaşmış olur, bu da vananın tam açık konuma ulaştığını gösterir. Bu nedenle glob vananın tam açık konumu diskin hareketine göre belirlenecektir. Peki amonyak uygulamasına yönelik küresel vanaların özellikleri nelerdir?

  • Bakır, amonyak gazı ve amonyak suyuyla reaksiyona girerek çözünebilir kompleksler oluşturur ve tehlikeli stresli korozyon çatlamaları üretir. Amonyak ortamında eser miktarda amonyak bile atmosferde stres korozyonuna neden olabilir. Bakır ve bakır alaşımından yapılmış vanalar genellikle amonyak uygulamaları için uygun değildir.
  • Amonyak küresel vanası, ortak küresel vana ile karşılaştırıldığında yükselen gövdeli koni tasarımıdır. Sızdırmazlık yüzeyi çoğunlukla Babbitt alaşımıdır ve valf gövdesi, maksimum gereksinimlere göre kullanılmak üzere paslanmaz çelik CF8 veya yüksek kaliteli karbon çeliği WCB'den yapılmıştır, amonyak korozyonuna, -40 ° C'ye kadar düşük sıcaklık direncine dayanıklı olabilir.
  • Flanş bağlantısının dil ve oluk yüzeyi tasarımı, boru hattı basıncı dalgalandığında bile güvenilir sızdırmazlık performansı sağlar.
  • Çok katmanlı PTFE (PTFE) veya Babbitt alaşımlı sızdırmazlık malzemesi ve PTFE+ bütanol + yaydan yapılmış kompozit yumuşak salmastra, valf salmastra kutusunun servis ömrü boyunca sızıntı yapmamasını sağlar.
  • Amonyak vanaları için PTFE düz contalar, paslanmaz çelik + grafit yara contalar, paslanmaz çelik + PTFE yara contalar da önerilir.

 

Amonyak küresel vanasının el çarkı, onu diğer uygulamalara yönelik vanalardan ayırmak için genellikle sarıya boyanır. Ayrıca amonyak uygulamaları için dikey çek valfler ve kaldırma çek valfleri de mevcuttur. Diskleri, akışkanın fark basıncına ve kendi ağırlıklarına bağlı olarak yükselir ve alçalır, ortamı akıma karşı otomatik olarak durdurur ve yatay boru hattındaki çoğu amonyak tankı için uygun olan yukarı akış ekipmanını korur.

 

Rafineri tesisi için Acil Durum Blok Vanası (EBV)

Acil durum blok vanası aynı zamanda acil kapatma vanası (ESDV) veya acil durum izolasyon vanası (EIV) olarak da bilinir. API RP 553, Kontrol ve Güvenlik Enstrümanlı Sistemler için Rafineri Vanaları ve Aksesuarları spesifikasyonu, acil durum blok vanasını şu şekilde tanımladı: “Acil durum blok vanaları, tehlikeli bir olayı kontrol etmek için tasarlanmıştır. Bunlar acil durum izolasyonuna yönelik vanalardır ve yanıcı veya toksik maddelerin kontrolsüz salınımını durdurmak için tasarlanmıştır. Yangın bölgesinde yanıcı sıvılarla çalışan herhangi bir vana yangına dayanıklı olmalıdır.

Genel olarak, bir metal yataklı küresel vana, sürgülü vana, kelebek vana, kesme veya izolasyon için EBV olarak kullanılabilir. Genellikle giriş basınç kaynağı ile regülatör arasına monte edilir. Korunan sistemin basıncı belirli bir değere ulaştığında, yangın, sızıntı ve diğer kazaların oluşmasını önlemek için vana hızla kapatılacak, kesilecek veya izole edilecektir. Gaz, doğal gaz ve sıvılaştırılmış petrol gazı ve diğer yanıcı gazların depolanması, taşınması vb. için uygundur.

Acil durum blok vanası, sıvılaştırılmış hidrokarbon küresel tankın giriş ve çıkış boru hattına monte edilir. API 2510 “sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) tesislerinin tasarımı ve inşası”, sıvılaştırılmış hidrokarbon boru hattındaki blok vananın, kolay kullanım ve bakım için tank gövdesine mümkün olduğu kadar yakın, tercihen tank duvarı boru çıkış flanşına yakın olmasını sağlar. . 38 m³ (10.000 gal) sıvılaştırılmış hidrokarbon tankı 15 dakika boyunca yandığında, tankın en yüksek sıvı seviyesinin altındaki boru hattında bulunan tüm blok vanalar otomatik olarak kapanabilecek veya uzaktan çalışabilecektir. Blok vana kontrol sistemi yangına dayanıklı ve manuel olarak çalıştırılabilir olacaktır. API RP2001 “petrol rafinerisinde yangın önleme” açıkça “büyük miktarda yanıcı sıvı içeren kapların sıvı seviyesinin altındaki nozüllere acil durum blok vanalarının takılması gerektiğini” gerektirir.

API RP553, kompresörler, pompalar, ısıtma fırınları, konteynerler vb. için acil durum blok vanalarının ayarlanmasına ilişkin temel prensipleri belirtir. Bu, ekipmanın hacmi, ortamı, sıcaklığının yanı sıra pompa gücü ve kapasitesinin boyutuyla da yakından ilgilidir. Gereksinimlere ve tasarım durumlarına göre, yanıcı veya toksik maddelerin salınımını durdurmak için çıkış (veya giriş) hattına yüksek yangın tehlikesi olan ekipmanın yanına ve tamamen izole edilmiş acil durum kesme vanası EBV monte edilecektir. Acil durum blok vanası genellikle yüksek yangın ekipmanı ve yangın bölgesi için gereklidir.

 

Yüksek yangın ekipmanı şunları içerir:

7.571 m'den (2.000 galon) daha büyük bir konteyner;

15,5 m'den (4 000 galon) büyük LPG depolama tankları;

Yanıcı sıvının iç sıcaklığı 315°C'yi aşan veya sıcaklığı kendiliğinden yanmayı aşan bir kap veya ısı eşanjörü;

Hidrokarbon gibi yanıcı sıvıları taşıma kapasitesi 45 m3/saati aşıyor;

Yanıcı gaz kompresörünün gücü 150 kW'tan fazladır;

Yanıcı sıvının bir fırın tüpü aracılığıyla ısıtıldığı bir ısıtma fırını;

İç basınç 3,45mpa'dan yüksektir ve mod, ekzotermik bir hidrokarbon reaktörüdür.

Ateş Bölgesi:

Yüksek yangın tehlikesine sahip ekipmandan yatay olarak 9 m veya dikey olarak 12 m mesafedeki bir alan;

Yanıcı ortam vb. içeren küresel tanktan 9 m'lik alan.

Yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanş (Grayloc Flanş) nedir?

Yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanş, yüksek basınç (1500CL-4500CL), yüksek sıcaklık, yüksek derecede aşındırıcı işlemler için kelepçeli bir konnektördür. Yeniden kullanılabilir metal halkanın esnekliği ile kapatılmıştır. Üniversal flanştan daha hafiftir ancak daha iyi bir sızdırmazlık etkisine sahiptir; ağırlıktan, yerden, bakım süresinden ve maliyetten tasarruf sağlar. Petrokimya, petrol ve gaz çıkarma, endüstriyel gaz üretimi, petrol rafinerisi, gıda işleme, kimya endüstrisi, çevre mühendisliği, maden ve nükleer enerji, havacılık, gemi yapımı, sentetik yakıt işleme, kömür oksidasyonu ve sıvılaştırma ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. GRAYLOC konnektörleri, kritik servis boruları ve kap bağlantıları için üretim standardı olarak kabul edilmektedir.

Yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanş, segment kelepçesi, alın kaynak göbeği, sızdırmazlık halkası ve cıvatadan oluşur. Geleneksel yumuşak sızdırmazlık flanşı ile karşılaştırıldığında, yani contayı elde etmek için contanın plastik deformasyonu, yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanş, sızdırmazlık halkasının (T-Arm) göbeğinin elastik deformasyonuna bağlıdır, yani, metalden metale conta. Bağlantı yeri, kelepçe ve sızdırmazlık halkası kombinasyonu, bağlantı noktasının mukavemetini boru esaslı malzemenin mukavemetinden çok daha fazla hale getirir. Sızdırmazlık elemanı bir kez basıldığında, yalnızca dış bağlantının uyguladığı kuvvetle değil, aynı zamanda ortamın kendi basıncıyla da sızdırmaz hale getirilir. Ortam basıncı ne kadar yüksek olursa, sızdırmazlık elemanına uygulanan sıkıştırma kuvveti de o kadar büyük olur.

Metal sızdırmazlık halkası: Sızdırmazlık halkası, yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanşın çekirdek kısmıdır ve kesiti yaklaşık olarak “T” şeklindedir. Sızdırmazlık halkası, taban borusu ile bir bütün oluşturmak için iki takım göbeğin uç yüzü tarafından sıkıştırılır, bu da bağlantı parçalarının mukavemetini büyük ölçüde artırır. “T” şeklindeki bölümün iki kolu, yani sızdırmazlık dudağı, dış kuvvetlerin etkisi altında (esneme sınırı dahilinde) sızdırmazlığı oluşturmak için serbestçe uzanan yuva ile sızdırmazlık alanının iç konik bir yüzeyini oluşturur.

Göbek: İki göbek bağlantısı sıkıştırıldıktan sonra, sızdırmazlık halkasına kuvvet uygulanır ve sızdırmazlık dudağı göbeğin iç sızdırmazlık yüzeyinden sapar. Bu tür sapan elastikiyet, göbek içindeki sızdırmazlık yüzeyinin yükünü sızdırmazlık halkasının dudağına geri göndererek, kendi kendine güçlenen elastik bir sızdırmazlık oluşturur.

Kelepçe: Kelepçe, kolay kurulum için 360° yönde serbestçe ayarlanabilir.

Küresel yüzlü somun/cıvata: Genel olarak, her bir yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanş seti, genel mukavemeti elde etmek için yalnızca dört set yüksek basınçlı küresel cıvataya ihtiyaç duyar.

 

Yüksek basınçlı, kendiliğinden sıkılan flanş özelliği

  • İyi çekme mukavemeti: Çoğu durumda, bağlantıdaki yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanş, çekme yüküne borunun kendisinden daha iyi dayanabilir. Tahribatlı test, borunun çekme yükü altında arızalanmasından sonra flanşın sızıntı olmadan hala sağlam olduğunu kanıtlar.
  • İyi korozyon direnci: Farklı flanş malzemeleri, farklı ortamların özel korozyon koruma gereksinimlerini karşılayabilir.
  • İyi bükülme direnci: Çok sayıda test, bu flanşın büyük bir bükülme yükü altında sızıntı yapmayacağını veya gevşemeyeceğini göstermektedir. Gerçek testler, DN15 yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanşın boru hattında birçok soğuk bükülmeye maruz kaldığını ve bağlantı noktalarında sızıntı veya gevşeme olmadığını göstermektedir.
  • İyi sıkıştırma direnci: Yüksek basınçlı kendinden sıkmalı flanş, normal boru hattında aşırı yük sıkıştırmasına dayanmayacaktır; Daha yüksek sıkıştırma yüklerinde flanşın maksimum yükü, borunun nihai mukavemeti ile belirlenir.
  • İyi darbe dayanımı: Küçük boyutlu, kompakt yapı, geleneksel yüksek basınçlı flanşın dayanamayacağı darbelere dayanabilir; Metalden metale conta, darbe direncini büyük ölçüde artırır.

Daha fazla bilgi için Perfect-valve ile iletişime geçmekten çekinmeyin!

Ortak ortamın bir vanadan akış hızı

Valf akışı ve akış hızı esas olarak valf boyutuna, yapısına, basıncına, sıcaklığına ve ortam konsantrasyonuna, direncine ve diğer faktörlere bağlıdır. Akış ve akış hızı birbirine bağlıdır, akış hızı arttığında sabit bir akış değeri koşulu altında, valf bağlantı noktası alanı küçüktür ve ortamın direnci büyüktür, bu da valfin hasar görmesine neden olur. Büyük bir akış hızı, yanıcı ve patlayıcı ortamlara statik elektrik üretecektir; Ancak düşük akış hızı, düşük üretim verimliliği anlamına gelir. Petrol gibi büyük ve patlayıcı ortamlar için konsantrasyona göre düşük bir akış hızının (0,1-2 m/s) seçilmesi tavsiye edilir.

Vana r'de akış hızı kontrolünün amacı esas olarak ortamın kritik sıcaklık ve basıncına, yoğunluğuna, fiziksel özelliklerine bağlı olan statik elektrik oluşumunu önlemektir. Genel olarak vananın debisini ve akış hızını bilerek vananın nominal boyutunu hesaplayabilirsiniz. Valf boyutu aynı yapıdadır, akışkan direnci aynı değildir. Aynı koşullar altında, valfin direnç katsayısı ne kadar büyük olursa, valften geçen akış hızı o kadar fazla olur ve akış hızı o kadar düşük olur; Direnç katsayısı ne kadar küçük olursa, valften geçen akış hızı da o kadar az olur. Burada referans olması açısından bazı yaygın ortamların vanadan geçen akış hızı verilmiştir.

Orta Tip Koşullar Akış hızı, m/s
Buhar Doymuş buhar DN > 200 30~40
DN=200~100 25~35
DN < 100 15~30
Kızgın buhar DN > 200 40~60
DN=200~100 30~50
DN < 100 20~40
Düşük basınçlı buhar P<1.0(Mutlak basınç) 15~20
Orta basınçlı buhar P=1.0~4.0 20~40
Yüksek basınçlı buhar P=4.0~12.0 40~60
Gaz Sıkıştırılmış gaz (Gage basıncı) Vakum 5~10
P≤0,3 8~12
Ρ=0,3~0,6 10~20
Ρ=0.6~1.0 10~15
Ρ=1.0~2.0 8~12
Ρ=2.0~3.0 3~6
Ρ=3.0~30.0 0,5~3
Oksijen (Gage basıncı) Ρ=0~0,05 5~10
Ρ=0,05~0,6 7~8
Ρ=0.6~1.0 4~6
Ρ=1.0~2.0 4~5
Ρ=2.0~3.0 3~4
Kömür gazı   2,5~15
Mond gazı (Gage basıncı) Ρ=0.1~0.15 10~15
Doğal gaz   30
Azot gazı (Mutlak basınç) Vakum/Ρ=5~10 15~25
Amonyak gazı (Gage basıncı) Ρ<0,3 8~15
Ρ<0,6 10~20
Ρ≤2 3~8
Diğer ortam Asetilen Gazı P<0.01 3~4
P<0.15 4~8
P<2.5 5
Klorür Gaz 10~25
Sıvı 1.6
 Klor hidrit Gaz 20
Sıvı 1.5
sıvı amonyak (Gage basıncı) Vakum 0,05~0,3
Ρ≤0,6 0,3~0,8
Ρ≤2.0 0,8~1,5
Sodyum hidroksit (Konsantrasyon) 0~30% 2
30%~50% 1.5
50%~73% 1.2
Sülfürik asit 88%~100% 1.2
hidroklorik asit / 1.5
 

su

Düşük viskoziteli su (Gage basıncı) Ρ=0.1~0.3 0,5~2
Ρ≤1.0 0,5~3
Ρ≤8.0 2~3
Ρ≤20~30 2~3,5
Isıtma şebekesi sirküle eden su 0,3~1
Yoğuşma suyu Kendi kendine akış 0,2~0,5
Deniz suyu, hafif alkali su Ρ<0,6 1.5~2.5

 

Valf için akış direnci katsayısı ve basınç kaybı

Valf direnci ve basınç kaybı farklıdır ancak bunlar o kadar yakından ilişkilidir ki, aralarındaki ilişkiyi anlamak için öncelikle direnç katsayısını ve basınç kaybı katsayısını anlamalısınız. Akış direnç katsayısı farklı akış yapısına, vana açıklığına ve orta akış hızına bağlı olarak değişken bir değerdir. Genel olarak konuşursak, vananın sabit yapısı belirli bir açıklık derecesinde sabit bir akış katsayısıdır, vana giriş ve çıkış basıncını akış katsayısına göre hesaplayabilirsiniz, bu basınç kaybıdır.

Akış katsayısı (deşarj katsayısı), vananın akış kapasitesini ölçmek için önemli bir endekstir. Valf boyunca birim basınç başına akışkan kaybolduğundaki akış hızını temsil eder. Değer ne kadar yüksek olursa, akışkanın vanadan akması sırasındaki basınç kaybı o kadar az olur. Çoğu vana üreticisi, farklı basınç sınıflarındaki, tipteki ve nominal boyutlardaki vanaların akış katsayısı değerlerine tasarım ve kullanım amacıyla ürün özelliklerinde yer verir. Akış katsayısının değeri vananın boyutuna, formuna ve yapısına göre değişir. Ayrıca vananın akış katsayısı da vana açıklığından etkilenir. Farklı birimlere göre akış katsayısının birkaç farklı kodu ve niceliksel değeri vardır; bunların arasında en yaygın olanları şunlardır:

 

  • Akış katsayısı Cv: Su vanadan 15,6°c (60°f) sıcaklıkta aktığında 1psi basınç düşüşündeki akış hızı.
  • Akış katsayısı Kv: 5°C ila 40°C arasındaki su akışının vana boyunca 1bar'lık bir basınç düşüşü oluşturduğu durumdaki hacimsel akış hızı.

Cv=1.167Kv

Her vananın Cv değeri katı akışın kesitine göre belirlenir.

Valf direnç katsayısı, valften önceki ve sonraki basınç düşüşü (Fark Basıncı △P) ile gösterilen, valf sıvı direnci kaybından geçen sıvıyı ifade eder. Valf direnç katsayısı valfin boyutuna, yapısına ve boşluğun şekline, daha çok diske, yuva yapısına bağlıdır. Valf gövdesi bölmesindeki her bir eleman, direnç üreten bileşenlerden (sıvı döndürme, genleşme, daralma, geri dönüş vb.) oluşan bir sistem olarak düşünülebilir. Yani vanadaki basınç kaybı yaklaşık olarak vana bileşenlerinin basınç kaybının toplamına eşittir. Genel olarak aşağıdaki durumlarda valf direnç katsayısı arttırılabilir.

  • Valf portu aniden genişliyor. Bağlantı noktası aniden genişletildiğinde, akışkan kısmının hızı, girdap akımı oluşumu, akışkanın karıştırılması ve ısıtılması vb. nedeniyle tüketilir;
  • Valf portunun kademeli genişlemesi: Genişleme açısı 40 ° 'den az olduğunda, kademeli olarak genişleyen yuvarlak borunun direnç katsayısı ani genleşmeden daha küçüktür, ancak genleşme açısı 50 ° 'den fazla olduğunda direnç katsayısı ani genişlemeyle karşılaştırıldığında 15% ~ 20% kadar artar.
  • Valf portu aniden daralır.
  • Valf portu pürüzsüz ve eşit dönüş veya köşe dönüşü.
  • Valf portunun simetrik konik bağlantısı.

 

Genel olarak tam geçişli küresel vanalar ve sürgülü vanalar, dönme ve küçülme olmadığından en az akışkan direncine sahiptir; en mükemmel akış kapasitesini sunan vana tipi olan boru sistemi ile hemen hemen aynıdır.

 

Kendinden tahrikli regülatör VS Tahliye Vanası

Hem tahliye vanası hem de kendi kendine çalışan regülatör, ortamın kendi basıncıyla düzenlenir. tahliye vanası yay tarafından kontrol edilir ve valf çekirdeğinin basınç alanı nispeten sabit bir basınca karşılık gelir, valf başlığı silindirine bir pilot basınç borusunun takılması temelinde valf basıncından önceki ve sonraki basıncı doğru bir şekilde ayarlayabilir, yani kendi kendine çalışan regülatör. Kendi kendine çalışan regülatör ile tahliye vanası arasında herhangi bir fark var mı?

  1. Farklı amaç. Kendiliğinden çalışan regülatörün düzenleme yapması amaçlanırken, tahliye vanası yalnızca basınç düşürmeye yöneliktir. Kendi kendine çalışan regülatör esas olarak basıncın stabilitesini korumaktır ve basınç düşürücü vana esas olarak basıncı güvenli bir değere düşürmektir;
  2. Basınç düşürücü vana, basınca manuel olarak ayarlanabilir. Valf önündeki basınç büyük oranda değişiyorsa sık sık ayarlama yapılması gerekir. Kendi kendine çalışan kontrol vanası, belirlenen hedef değere göre otomatiktir, basınç ayarlandıktan sonra sabit olabilir; Valften önceki ve sonraki basınç aynı anda değişirse, tahliye valfi sabit basınca otomatik olarak ayarlanamaz, kendi kendine çalışan regülatör ise valf stabil hale gelmeden önce geri basıncı veya basıncı otomatik olarak koruyabilir;
  3. Kendi kendine çalışan düzenleme valfi, yalnızca valften önceki ve sonraki basıncı düzenlemekle kalmaz, aynı zamanda diferansiyel basıncı, sıcaklığı, sıvı seviyesini, akış hızını vb. de kontrol eder. Tahliye valfi, valften sonraki basıncı yalnızca tek işlevli olarak azaltabilir;
  4. Tahliye valfinin ayar doğruluğu daha yüksektir, genellikle 0,5'tir ve kendi kendine çalışan regülatör genellikle 8-10%'dir;
  5. Farklı uygulama. Kendi kendine çalışan regülatör, petrol, kimya endüstrisi ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Tahliye vanası esas olarak su temini, yangın kontrolü, ısıtma ve merkezi iklimlendirme sistemlerinde kullanılır.

Genel olarak konuşursak, kendi kendine çalışan regülatör esas olarak DN80'in altındaki boru hattında kullanılır ve pnömatik düzenleme vanası boru çapına göre daha büyüktür. Tahliye vanasının sabit bir vana seti ile donatılması gerekir çünkü sızıntısı kolaydır; yani, küresel vana ve bağlantı vanası bakım ve hata ayıklama için kontrol vanasının her iki ucuna ve tahliye vanası ve basınç göstergesine monte edilmiştir. basınç düşürüldükten sonra ayarlanacaktır.