Van cầu trong ứng dụng amoniac

Amoniac là một nguyên liệu quan trọng để sản xuất axit nitric, muối amoni và amin. Amoniac là một chất khí ở nhiệt độ phòng và có thể được hóa lỏng dưới áp suất. Hầu hết các kim loại như thép không gỉ, nhôm, chì, magiê, titan, v.v ... có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời với khí amoniac, amoniac lỏng và nước amoniac. Gang và thép carbon cũng có khả năng chống ăn mòn tốt đối với khí amoniac hoặc amoniac lỏng, tốc độ ăn mòn thường dưới 0.1mm / năm, do đó, thiết bị sản xuất và lưu trữ amoniac thường được làm bằng thép từ góc độ chi phí.

Van kiểm tra, van cầu, van bi và các van khác có thể được sử dụng trong hệ thống đường ống amoniac và amoniac lỏng. Các van này đưa áp suất khí xuống mức an toàn và truyền qua các van khác đến hệ thống dịch vụ. Trong số đó, thường được sử dụng là van cầu. Van cầu amoniac là một loại van bịt kín lực, nghĩa là khi đóng van, áp suất phải được đặt vào đĩa sao cho bề mặt niêm phong không bị rò rỉ.

Khi môi trường đi vào van từ bên dưới đĩa, cần phải vượt qua ma sát của thân và bao bì và áp suất từ ​​môi trường. Lực đóng van lớn hơn lực mở van, do đó đường kính của thân cây phải lớn hoặc uốn cong thân cây. Dòng chảy của van cầu khí amoniac tự niêm phong nói chung là từ trên xuống dưới, đó là môi trường vào khoang van từ đỉnh đĩa, sau đó dưới áp suất của môi trường, lực đóng van nhỏ và mở van là lớn, đường kính của thân cây có thể được giảm tương ứng. Khi van cầu mở, khi chiều cao mở của đĩa bằng 25% ~ 30% đường kính danh nghĩa, lưu lượng đã đạt đến mức tối đa, cho thấy rằng van đã đạt đến vị trí mở hoàn toàn. Do đó, vị trí mở hoàn toàn của van cầu sẽ được xác định bởi hành trình của đĩa. Vì vậy, các đặc điểm của van cầu cho ứng dụng amoniac là gì?

  • Đồng phản ứng với khí amoniac và nước amoniac tạo thành phức chất hòa tan và tạo ra vết nứt ăn mòn căng thẳng nguy hiểm. Trong môi trường amoniac, thậm chí một lượng amoniac có thể gây ra sự ăn mòn căng thẳng trong khí quyển. Các van làm bằng đồng và hợp kim đồng thường không phù hợp cho các ứng dụng amoniac.
  • Van cầu Ammonia có thiết kế hình nón tăng dần so với van cầu chung. Bề mặt niêm phong của nó chủ yếu là hợp kim Babbitt và thân van được làm bằng thép không gỉ CF8 hoặc WCB thép carbon chất lượng cao được sử dụng theo yêu cầu tối đa, có thể chống ăn mòn amoniac, chịu nhiệt độ thấp đến -40oC.
  • Thiết kế mặt lưỡi và rãnh của kết nối mặt bích đảm bảo hiệu suất bịt kín đáng tin cậy ngay cả khi áp suất đường ống dao động.
  • Vật liệu niêm phong hợp kim nhiều lớp PTFE (PTFE) hoặc Babbitt và bao bì mềm tổng hợp làm từ nhựa PTFE + butanol + lò xo) đảm bảo rằng hộp đóng gói van không bị rò rỉ trong suốt thời gian sử dụng.
  • Vòng đệm bằng đồng bằng nhựa, thép không gỉ + gioăng bằng than chì, thép không gỉ + gioăng vết thương bằng nhựa cũng được khuyên dùng cho van amoniac.

 

Tay quay của van cầu amoniac thường được sơn màu vàng để phân biệt với van cho các ứng dụng khác. Ngoài ra, van kiểm tra dọc và van kiểm tra thang máy cũng có sẵn cho các ứng dụng amoniac. Đĩa của chúng tăng và giảm tùy thuộc vào áp suất chênh lệch của chất lỏng và trọng lượng riêng của chúng, tự động dừng môi trường so với dòng điện và bảo vệ các thiết bị ngược dòng, phù hợp với hầu hết các bể chứa amoniac trên đường ống nằm ngang.

 

Van chặn khẩn cấp (EBV) cho nhà máy lọc dầu

Van chặn khẩn cấp còn được gọi là van tắt khẩn cấp (ESDV) hoặc van cách ly khẩn cấp (EIV). API RP 553, đặc điểm kỹ thuật của Van lọc và phụ kiện cho các hệ thống thiết bị kiểm soát và an toàn, được xác định van chặn khẩn cấp như sau: Van chặn khẩn cấp được thiết kế để kiểm soát sự cố nguy hiểm. Đây là các van để cách ly khẩn cấp và được thiết kế để ngăn chặn việc phát hành không kiểm soát các vật liệu dễ cháy hoặc độc hại. Bất kỳ van trong khu vực cháy xử lý chất lỏng dễ cháy nên an toàn cháy.

Nói chung, một van bi kim loại, van cổng, van bướm có thể được sử dụng như một EBV để cắt hoặc cách ly. Nó thường được lắp đặt giữa nguồn áp lực đầu vào và bộ điều chỉnh. Khi áp suất của hệ thống được bảo vệ đạt đến một giá trị xác định, van sẽ nhanh chóng được đóng lại, cắt hoặc cách ly để tránh xảy ra cháy, rò rỉ và các tai nạn khác. Nó phù hợp cho khí đốt, khí đốt tự nhiên và khí hóa lỏng và lưu trữ khí đốt, vận chuyển, vv

Van chặn khẩn cấp được lắp đặt trên đường ống dẫn vào và ra của bồn hình cầu hydrocacbon hóa lỏng. API 2510 “thiết kế và xây dựng các cơ sở khí hóa lỏng (LPG)” quy định rằng van chặn trên đường ống dẫn hydrocacbon hóa lỏng phải càng gần thân bồn chứa càng tốt, tốt nhất là gần với mặt bích đầu ra của đường ống thành bồn để dễ vận hành và bảo trì . Khi bồn chứa hydrocacbon hóa lỏng 38 m³ (10,000 gals) bốc cháy trong 15 phút, tất cả các van chặn nằm trong đường ống bên dưới mức chất lỏng cao nhất của bồn chứa sẽ có thể tự động đóng lại hoặc hoạt động từ xa. Hệ thống điều khiển van chặn phải an toàn về cháy nổ và vận hành bằng tay. API RP2001 “phòng chống cháy nổ nhà máy lọc dầu” yêu cầu rõ ràng rằng “các van chặn khẩn cấp phải được lắp đặt tại các vòi phun dưới mực chất lỏng của các thùng chứa có chứa một lượng lớn chất lỏng dễ cháy.

API RP553 quy định các nguyên tắc cơ bản của việc đặt van chặn khẩn cấp cho máy nén, máy bơm, lò sưởi, thùng chứa, v.v. Nó liên quan chặt chẽ đến kích thước của khối lượng thiết bị, môi trường, nhiệt độ, cũng như công suất và công suất của máy bơm. Theo các yêu cầu và trường hợp thiết kế, van cắt khẩn cấp EBV phải được lắp đặt trên đường thoát (hoặc đầu vào) liền kề với thiết bị nguy hiểm cháy cao và được cách ly hoàn toàn để ngăn chặn việc xả ra các vật liệu dễ cháy hoặc độc hại. Van chặn khẩn cấp thường được yêu cầu cho các thiết bị chữa cháy cao và vùng cháy.

 

Thiết bị chữa cháy cao bao gồm:

Một container lớn hơn 7.571m (2,000 gallon);

Bể chứa LPG lớn hơn 15.5 m (4 gallon);

Một bình chứa hoặc bộ trao đổi nhiệt có nhiệt độ bên trong của chất lỏng dễ cháy vượt quá 315oC hoặc nhiệt độ đã vượt quá mức đốt cháy tự phát;

Khả năng vận chuyển chất lỏng dễ cháy như hydrocarbon vượt quá 45 m / h;

Công suất của máy nén khí dễ cháy lớn hơn 150 kW;

Một lò sưởi trong đó chất lỏng dễ cháy được đốt nóng qua ống lò;

Áp suất bên trong lớn hơn 3.45mpa và chế độ là một lò phản ứng hydrocarbon tỏa nhiệt.

Khu lửa:

Một khu vực trong phạm vi 9 m ngang hoặc 12 m dọc từ thiết bị nguy hiểm cháy cao;

Khu vực trong phạm vi 9 m tính từ bể hình cầu chứa môi trường dễ cháy, v.v.

Mặt bích tự thắt chặt áp suất cao (Mặt bích Grayloc) là gì?

Mặt bích tự siết áp suất cao là một đầu nối kẹp cho áp suất cao (1500CL-4500CL), nhiệt độ cao, quá trình ăn mòn cao. Nó được niêm phong bởi độ đàn hồi của vòng kim loại tái sử dụng. Nó nhẹ hơn mặt bích vạn năng nhưng có tác dụng làm kín tốt hơn, tiết kiệm trọng lượng và không gian, thời gian bảo trì và chi phí. Nó được sử dụng rộng rãi trong hóa dầu, khai thác dầu khí, sản xuất khí công nghiệp, lọc dầu, chế biến thực phẩm, công nghiệp hóa chất, kỹ thuật môi trường, khoáng sản và hạt nhân, hàng không vũ trụ, đóng tàu, chế biến nhiên liệu tổng hợp, oxy hóa và hóa lỏng than và các lĩnh vực khác. Đầu nối GRAYLOC được công nhận là tiêu chuẩn sản xuất cho các kết nối đường ống và dịch vụ quan trọng.

Mặt bích tự chịu áp lực cao bao gồm kẹp phân đoạn, trung tâm hàn mông, vòng đệm và bu lông. So với mặt bích niêm phong mềm thông thường, nghĩa là biến dạng dẻo của miếng đệm để đạt được dấu, mặt bích tự siết áp suất cao phụ thuộc vào trung tâm của biến dạng đàn hồi vòng đệm (T-Arm) để bịt kín, nghĩa là, các kim loại để niêm phong kim loại. Sự kết hợp của khớp, kẹp và vòng đệm làm cho độ bền của khớp lớn hơn nhiều so với cường độ của vật liệu dựa trên đường ống. Một lần nhấn, phần tử niêm phong được bịt kín không chỉ bởi lực tác động bởi kết nối bên ngoài, mà còn bởi áp lực của chính phương tiện. Áp suất trung bình càng cao thì lực nén càng tác dụng lên phần tử làm kín.

Vòng đệm kim loại: Vòng đệm là phần cốt lõi của mặt bích tự siết áp suất cao và tiết diện của nó xấp xỉ hình chữ “T”. Vòng đệm được kẹp bởi mặt cuối của hai bộ trung tâm để tạo thành một tổng thể với ống cơ sở, giúp cải thiện đáng kể độ bền của các bộ phận kết nối. Hai cánh tay của phần hình chữ “T”, đó là môi làm kín, tạo ra bề mặt hình nón bên trong của khu vực làm kín với ổ cắm, mở rộng tự do để tạo thành niêm phong dưới tác động của ngoại lực (trong giới hạn chảy).

Hub Hub Sau khi hai khớp trung tâm được kẹp, lực được tác dụng lên vòng đệm và môi niêm phong lệch khỏi bề mặt niêm phong bên trong của hub. Độ co giãn lệch như vậy trả lại tải trọng của bề mặt niêm phong bên trong trục quay trở lại môi của vòng đệm, tạo thành một vòng đệm đàn hồi tự tăng cường.

Kẹp kẹp Kẹp có thể được điều chỉnh tự do theo hướng 360 ° để dễ dàng lắp đặt.

Đai ốc / bu lông mặt hình cầu Nói chung, mỗi bộ mặt bích tự siết áp suất cao chỉ cần bốn bộ bu lông hình cầu áp suất cao để đạt được sức mạnh tổng thể.

 

Các tính năng của một mặt bích tự thắt chặt áp lực cao

  • Độ bền kéo tốt: Trong hầu hết các trường hợp, mặt bích tự thắt chặt áp suất cao trong kết nối có thể chịu được tải trọng kéo tốt hơn so với chính đường ống. Thử nghiệm phá hủy chứng minh rằng mặt bích vẫn còn nguyên vẹn mà không bị rò rỉ sau sự cố của đường ống dưới tải trọng kéo.
  • Chống ăn mòn tốt: Các vật liệu mặt bích khác nhau có thể đáp ứng các yêu cầu chống ăn mòn đặc biệt của các môi trường khác nhau.
  • Khả năng chống uốn tốt: Một số lượng lớn các thử nghiệm cho thấy mặt bích này sẽ không bị rò rỉ hoặc nới lỏng khi nó chịu tải trọng uốn lớn. Các thử nghiệm thực tế cho thấy mặt bích tự siết áp suất cao DN15 đã chịu nhiều uốn cong lạnh trong đường ống, và các khớp của nó không bị rò rỉ và không bị lỏng lẻo.
  • Khả năng chịu nén tốt: Mặt bích tự thắt chặt áp suất cao sẽ không chịu nén quá tải trong đường ống thông thường; Tải trọng tối đa của mặt bích ở tải trọng nén cao hơn được xác định bởi cường độ cuối cùng của đường ống.
  • Chịu va đập tốt: Kích thước nhỏ, kết cấu gọn nhẹ, có thể chịu được những va đập mà mặt bích áp lực cao truyền thống không chịu được; Con dấu kim loại - to - kim loại giúp tăng cường khả năng chống va đập của nó.

Thêm thông tin, đừng ngần ngại liên hệ với Perfect-van ngay bây giờ!

Tốc độ dòng chảy của môi trường chung thông qua một van

Lưu lượng van và tốc độ dòng chảy chủ yếu phụ thuộc vào kích thước van, cấu trúc, áp suất, nhiệt độ và nồng độ trung bình, sức cản và các yếu tố khác. Lưu lượng và tốc độ dòng chảy phụ thuộc lẫn nhau, trong điều kiện giá trị lưu lượng không đổi khi tốc độ dòng chảy tăng, diện tích cổng van nhỏ và điện trở của môi trường lớn, dẫn đến van dễ bị hỏng. Tốc độ dòng chảy lớn sẽ tạo ra tĩnh điện cho phương tiện dễ cháy và nổ; Tuy nhiên, tốc độ dòng chảy thấp có nghĩa là hiệu quả sản xuất thấp. Nên chọn tốc độ dòng chảy thấp (0.1-2 m / s) theo nồng độ cho môi trường lớn và nổ như dầu.

Mục đích của việc kiểm soát tốc độ dòng chảy trong van r chủ yếu là để ngăn chặn sự phát điện tĩnh, phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất tới hạn, mật độ, tính chất vật lý của môi trường. Nói chung, biết lưu lượng và tốc độ dòng chảy của van, bạn có thể tính kích thước danh nghĩa của van. Kích thước van là cùng một cấu trúc, sức cản chất lỏng không giống nhau. Trong cùng điều kiện, hệ số sức cản của van càng lớn, tốc độ dòng chảy qua van càng nhiều và tốc độ dòng chảy càng thấp; Hệ số kéo càng nhỏ, tốc độ dòng chảy qua van càng ít. Dưới đây là tốc độ dòng chảy của một số phương tiện phổ biến thông qua van để bạn tham khảo.

Trung bình Kiểu Điều kiện Vận tốc dòng chảy, m / s
hơi nước Hơi bão hòa DN> 200 30 ~ 40
DN = 200 ~ 100 25 ~ 35
DN <100 15 ~ 30
Hơi nước quá nóng DN> 200 40 ~ 60
DN = 200 ~ 100 30 ~ 50
DN <100 20 ~ 40
Hơi áp suất thấp P 1.0 (Áp suất tuyệt đối) 15 ~ 20
Hơi nước áp suất trung bình P = 1.0 ~ 4.0 20 ~ 40
Hơi nước áp suất cao P = 4.0 ~ 12.0 40 ~ 60
Xăng Khí nén pressure Áp suất đo Khoảng chân không 5 10 ~
P.0.3 8 12 ~
= 0.3 0.6 10 20 ~
= 0.6 1.0 10 15 ~
= 1.0 2.0 8 12 ~
= 2.0 3.0 3 6 ~
= 3.0 30.0 0.5 3 ~
Oxy pressure Áp lực đo = 0 0.05 5 10 ~
= 0.05 0.6 7 8 ~
= 0.6 1.0 4 6 ~
= 1.0 2.0 4 5 ~
= 2.0 3.0 3 4 ~
Khí than   2.5 15 ~
Khí Mond Áp lực đo = 0.1 0.15 10 15 ~
Khí thiên nhiên   30
Khí nitơ (áp suất tuyệt đối) Chân không / = 5 10 15 25 ~
Khí amoniac pressure Áp lực đo Ρ 0.3 8 15 ~
Ρ 0.6 10 20 ~
Ρ2 3 8 ~
Phương tiện khác Khí axetylen P 0.01 3 4 ~
P 0.15 4 8 ~
P 2.5 5
Chloride Xăng 10 25 ~
Chất lỏng 1.6
 Clo hydrua Xăng 20
Chất lỏng 1.5
amoniac lỏng (áp suất Gage Khoảng chân không 0.05 0.3 ~
Ρ0.6 0.3 0.8 ~
Ρ2.0 0.8 1.5 ~
Natri hydroxit (Nồng độ) 0 ~ 30% 2
30% ~ 50% 1.5
50% ~ 73% 1.2
Axit sunfuric 88% ~ 100% 1.2
axit hydrochloric / 1.5
 

Nước

Nước có độ nhớt thấp (áp lực Gage = 0.1 0.3 0.5 2 ~
Ρ1.0 0.5 3 ~
Ρ8.0 2 3 ~
Ρ≤20 ~ 30 2 3.5 ~
Mạng lưới nước nóng tuần hoàn 0.3 1 ~
Nước ngưng tụ Tự chảy 0.2 0.5 ~
Nước biển, nước hơi kiềm Ρ 0.6 1.5 2.5 ~

 

Hệ số sức cản dòng chảy và tổn thất áp suất cho van

Sức cản của van và tổn thất áp suất là khác nhau nhưng chúng có liên quan mật thiết với nhau, để hiểu mối quan hệ của chúng, trước tiên bạn phải hiểu hệ số sức cản và hệ số tổn thất áp suất. Hệ số sức cản dòng chảy phụ thuộc vào cấu trúc dòng chảy khác nhau, mở van và tốc độ dòng chảy trung bình, là một giá trị thay đổi. Nói chung, cấu trúc cố định của van ở một mức độ mở nhất định là một hệ số lưu lượng cố định, bạn có thể tính toán áp suất đầu vào và đầu ra của van theo hệ số lưu lượng, đây là tổn thất áp suất.

Hệ số lưu lượng (hệ số xả) là một chỉ số quan trọng để đo dung lượng dòng chảy của van. Nó đại diện cho tốc độ dòng chảy khi chất lỏng bị mất trên một đơn vị áp suất thông qua van. Giá trị càng cao, tổn thất áp suất càng nhỏ khi chất lỏng chảy qua van. Hầu hết các nhà sản xuất van bao gồm các giá trị hệ số dòng chảy của van thuộc các loại áp suất, loại và kích cỡ danh nghĩa khác nhau trong thông số kỹ thuật sản phẩm của họ để thiết kế và sử dụng. Giá trị của hệ số dòng chảy thay đổi theo kích thước, hình thức và cấu trúc của van. Ngoài ra, hệ số lưu lượng của van cũng bị ảnh hưởng bởi việc mở van. Theo các đơn vị khác nhau, hệ số dòng chảy có một số mã và giá trị định lượng khác nhau, trong đó phổ biến nhất là:

 

  • Hệ số lưu lượng Cv: Tốc độ dòng chảy ở áp suất giảm 1psi khi nước chảy qua van ở 15.6 ° c (60 ° f).
  • Hệ số lưu lượng Kv: Tốc độ dòng chảy thể tích khi lưu lượng nước trong khoảng từ 5oC đến 40oC tạo ra áp suất giảm 1bar qua van.

Cv = 1.167Kv

Giá trị Cv của mỗi van được xác định bởi mặt cắt ngang của dòng chảy rắn.

Hệ số sức cản của van liên quan đến chất lỏng thông qua tổn thất điện trở của van, được biểu thị bằng độ sụt áp (Áp suất chênh lệch △ P) trước và sau van. Hệ số sức cản của van phụ thuộc vào kích thước của van, cấu trúc và hình dạng của khoang, nhiều hơn phụ thuộc vào đĩa, cấu trúc ghế. Mỗi phần tử trong buồng thân van có thể được coi là một hệ thống các thành phần (chuyển chất lỏng, mở rộng, co lại, trở lại, v.v.) tạo ra sức cản. Vì vậy, tổn thất áp suất trong van xấp xỉ bằng tổng tổn thất áp suất của các thành phần van. Nói chung, các trường hợp sau đây có thể được tăng hệ số kháng van.

  • Cổng van đột nhiên mở rộng. Khi cổng đột ngột mở rộng, vận tốc của phần chất lỏng bị tiêu hao trong sự hình thành dòng điện xoáy, khuấy và làm nóng chất lỏng, v.v.;
  • Sự mở rộng dần dần của cổng van: Khi Góc mở rộng nhỏ hơn 40 °, hệ số sức cản của ống tròn mở rộng dần nhỏ hơn so với sự giãn nở đột ngột, nhưng khi Góc mở rộng lớn hơn 50 °, hệ số sức cản tăng 15% ~ 20% so với việc mở rộng đột ngột.
  • Cổng van đột ngột.
  • Các cổng van trơn tru và thậm chí rẽ hoặc góc rẽ.
  • Kết nối đối xứng thon của cổng van.

 

Nhìn chung, van bi đầy đủ và van cổng có độ bền chất lỏng ít nhất do không quay và giảm, gần giống như hệ thống đường ống, là loại van cung cấp khả năng lưu lượng tuyệt vời nhất.

 

Van điều chỉnh tự kích hoạt VS Cứu trợ

Cả van xả và bộ điều chỉnh tự vận hành đều được điều chỉnh bởi áp lực của chính phương tiện. Các van cứu trợ được điều khiển bởi lò xo và vùng áp suất của lõi van tương ứng với áp suất tương đối ổn định, trên cơ sở lắp đặt ống áp lực trong xi lanh đầu van có thể điều chỉnh chính xác trước và sau áp suất van, nghĩa là điều hành tự vận hành. Có sự khác biệt nào giữa bộ điều chỉnh tự kích hoạt và van xả?

  1. Mục đích khác nhau. Bộ điều chỉnh tự vận hành nhằm điều chỉnh trong khi van xả chỉ để giảm áp. Bộ điều chỉnh tự vận hành chủ yếu là để duy trì sự ổn định của áp suất và van giảm áp chủ yếu là để giảm áp lực đến một giá trị an toàn;
  2. Van giảm áp có thể được điều chỉnh theo áp suất bằng tay. Nếu áp suất trước van thay đổi lớn, cần điều chỉnh thường xuyên. Van điều khiển tự vận hành là tự động theo một bộ, giá trị khách quan, áp suất có thể không đổi sau khi điều chỉnh; Nếu áp suất trước và sau khi van thay đổi cùng một lúc, van xả có thể tự động điều chỉnh theo áp suất cố định, trong khi bộ điều chỉnh tự vận hành có thể tự động duy trì áp suất ngược hoặc áp suất trước khi van ổn định;
  3. Van điều chỉnh tự vận hành không chỉ có thể điều chỉnh áp suất trước và sau van mà còn kiểm soát áp suất chênh lệch, nhiệt độ, mức chất lỏng, tốc độ dòng chảy, v.v ... Van xả có thể giảm áp suất chỉ sau van, chức năng duy nhất;
  4. Độ chính xác điều chỉnh của van xả cao hơn, thường là 0.5 và bộ điều chỉnh tự vận hành thường là 8-10%;
  5. Ứng dụng khác nhau. Bộ điều chỉnh tự vận hành được sử dụng rộng rãi trong ngành dầu khí, hóa chất và các ngành công nghiệp khác. Van cứu trợ chủ yếu được sử dụng trong cấp nước, điều khiển hỏa lực, sưởi ấm và hệ thống điều hòa trung tâm.

Nói chung, bộ điều chỉnh tự vận hành chủ yếu được sử dụng trong đường ống bên dưới DN80 và van điều chỉnh khí nén lớn hơn cho đường kính ống. Van xả cần được trang bị một bộ van cố định vì dễ rò rỉ, đó là van cầu và van kết nối được lắp đặt để bảo trì và gỡ lỗi ở hai đầu của van điều khiển, van xả và đồng hồ đo áp suất phải được đặt sau khi giảm áp.