驱动阀门的选用步骤及实例分析

发布时间:2010-06-03  点击数:2713
    作为管线闭路装置的闸阀球阀截止阀蝶阀旋塞阀、节流阀、隔膜调节阀调节阀被广泛使用,其中闸阀、截止阀用量最大。前面较系统叙述了阀门的名词术语、结构形式、适用范围等,可作为阀门类别、型号的选定依据。当阀门的类别、型号确定之后,随之确定阀门的壳体材料、密封面材料、适用温度、适用介质、公称通径等。因情况下可按下列步骤进行。
1.阀门选用步骤
   ⑴根据介质特性、工作压力和温度,对照本节“根据介质性能选用阀门”和“根据温度和压力选用阀门”二段中提供的数据以及表2-3a、表2-3b选择阀体材料,密封面材料。
   ⑵根据阀体材料、介质的工作压力和温度按表1-3、表1-4、表1-5确定阀门的公称压力级。
   ⑶根据公称压力、介质特性和温度,选择密封面材料。使其最高使用温度不低于介质工作温度。
   ⑷根据管道的管径计算值,确定公称通径。一般情况下,阀门的公称通径采用管子的直径
   ⑸根据阀门的用途和生产工艺条件要求,选择阀门的驱动方式。
   ⑹根据管道的连接方法和阀门公称通径,选择阀门的连接形式。
   ⑺根据阀门的公称压力、介质特性和工作温度及公称通径等,选择阀门的类别、结构形式和型号。

表2-3a 常用阀体材料选用表
材料 常用工况 主要介质
类别 材料牌号 代号 PN/MPa t/℃
灰铸铁 HT200 Z ≤1.6 ≤200 水、蒸汽、油类等
HT250 氨≤2.5 氨≥—40
可锻铸铁 KT30-6 K ≤2.5 300
氨≥—40
KT30-8
球墨铸铁 QT400-18 Q ≤4.0 ≤350
QT100-15
高硅铸铁 NSTSi-1S G ≤0.6 ≤120 硝酸等腐蚀介质
优质碳素钢 ZG200、ZG250、WCB C ≤16 ≤450 水、蒸汽、油类等
氨、氮、氢气等
A3、10、20、25、35 ≤32 ≤200
铬钼合金钢 12CrMo、WC6、15CrMo
ZG20CrMo
I P5410 540 蒸汽等
Cr5Mo、ZGCr5Mo ≤16 ≤550 油类
铬钼钒合金钢 12Cr1MoV、15Cr1MoV、
ZG12Cr1MoV、ZG15Cr1MoV、WC9
V P5714 570 蒸汽类
镍、铬、钛、
耐酸钢
1Cr18Ni9Ti
ZG1Cr18Ni9Ti
P ≤6.4 ≤200
—100~—196
≤600
硝酸等腐蚀介质
乙烯等低温介质
高温蒸汽、气体等
镍铬钼钛
耐酸钢
1Cr18Ni12Mo2Ti
ZG1Cr18Ni12Mo2Ti
R ≤20 ≤200 尿素、醋酸等
优质锰钒钢 16Mn
15MnV
I ≤16 ≤450 水、蒸汽、油类等
铜合金 HSi80-3 T ≤4.0 ≤250 水、蒸汽、气体等

表2-3b常用密封面材料选用表
材料 代号 常用工况 适用调节阀类
PN/MPa t/℃
橡胶 X ≤0.1 ≤60 截止阀、隔膜调节阀、蝶阀、止回阀
尼龙 N ≤32 ≤80 球阀、截止阀等
聚四氟乙烯塑料 F ≤6.4 ≤150 球阀、截止阀、旋塞阀、闸阀等
巴氏合金 B ≤2.5 —70~150 氨用截止阀
铜合金 QSn6-6-3
HMn58-2-2
T ≤1.6 ≤200 闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀等
不锈钢 2Cr13、3Cr13
TDCr-2
TDCrMn
H ≤3.2 ≤450 高压调节阀
渗氮钢38CrMoALA D P5410 540 电站闸阀、一般情况不使用
硬质合金 WC、TiC Y 按阀体材料确定 高温调节阀、超高压调节阀
TDCoCr-1
TDCoCr-2
按阀体材料确定 高压、超高压调节阀
高温、低温调节阀
在本体上加工 铸铁 W ≤1.6 ≤100 气、油类用闸阀、截止阀等
优质碳素钢 ≤4 ≤200 油类用阀门
1Cr18Ni9Ti
Cr18Ni12Mo2Ti
≤32 ≤450 酸类等腐蚀性介质用阀门

2.驱动阀门选用举例
   【例1】蒸汽管道工作压力为1.3MPa,温度为350℃,公称通径为100mm,试选择闭路阀门。
   【解】阀体材料:已知蒸汽压力1.3MPa,温度为350℃,阀体材料按表2-3a可选用球铸铁或优质碳素钢。但考虑到350℃已达到球墨铸铁的最高使用温度,为了安全使用,应选用优质碳素钢(WCB、ZG230-450)阀门。
   公称压力:根据优质碳素钢和蒸汽的压力和温度,由表1-3查出,阀门的公称压力PN=2.5MPa。
   密封面材料:根据阀门公称压力和介质温度,按表2-3b密封面材料应选用不锈钢。
   驱动方式:根据给定的公称通径DN100mm,因管径较小,故启闭时所需力矩不大,本例未提出操作方式的特殊要求,故选用手轮驱动。
   连接形式:根据给定的蒸汽压力和温度,管材应采用无缝钢管,而无缝钢管应采用焊接。但为了便于阀门的装卸和维修,其连接形式不宜采用焊接,应采用法兰连接。
   阀门类别与型号:根据介质特性、公称压力与公称通径,可选用截止阀或闸阀。因在同一压力等级下,闸阀的价格比截止阀高,故宜优先选用截止阀。但在截止阀参数表中,没有公称压力PN2.5MPa的碳钢产品,故本例仍选用闸阀。按闸阀参数表中选用阀门型号Z40H-25 DN100。
   【例2】某油品管道,其介质工作压力为11.5MPa,温度为340℃,管子内径为107mm;试选用适合的闭路阀门。
   【解】阀体材料:根据介质特性和参数,按表2-3a可选用优质碳素钢(WCB、ZG230-450)。
  公称压力:按优质碳素钢材质和介质参数,由表1-3查得:阀门公称压力为PN=16MPa。
  密封面材料:根据阀门公称压力和介质温度,按表2-3b可选用不锈钢或硬质合金钢。
  驱动方式:本例未提特殊要求,可采用手轮驱动。
  连接形式:法兰连接。
  公称通径:根据介质参数,管材可选用50号优质碳素钢无缝钢管,按管子内径107mm,公称压力11.5MPa和20号钢在340℃温度下的许用应力,管子壁厚选定为14mm,则管子计算外径为DW=107+2×14=135mm,采用外径为140mm,此时公称通径为DN=125mm。阀门的公称直径应与管子相同。
    阀门的类型与型号:油品管道应选用闸阀。根据阀门参数表的参数,当PN=16MPa时,截止阀最大公称通径为40mm,而同样压力等级下闸阀的最大公称通径为200mm,因此也应选用闸阀。按闸阀参数表,在PN16MPa下的碳钢手轮法兰闸阀型号有Z41H-160和Z41Y-160两种。但前者的最大公称通径为40mm,而后者的最大公称通径为200mm,故应选用Z41Y-160型闸阀,其阀门密封面为硬质合金。所选用的呋喃全称为:明杆楔式单闸板闸阀(Z41Y-160 DN125)。