Ελέγξτε τις εκτιμήσεις εγκατάστασης βαλβίδας για μεγιστοποίηση
Απόδοση διαδικασίας
Οι βαλβίδες ελέγχου είναι κρίσιμες στην πρόληψη της ροής. Προστατεύουν τις αντλίες και τους συμπιεστές σε ένα σύστημα διεργασιών και αποτρέπουν τις πλημμύρες από τα υγρά πηγάδια. Η σωστή επιλογή και εγκατάσταση της βαλβίδας ελέγχου θα αποτρέψει την πρόωρη φθορά της βαλβίδας και το μη προγραμματισμένο κλείσιμο. Τα κλειδιά για την επιτυχή απόδοση της βαλβίδας ελέγχου είναι η επιλογή βαλβίδων, το μέγεθος, η εγκατάσταση αγωγών και το κόστος ιδιοκτησίας. Ο χρόνος που αφιερώνεται στην αξιολόγηση αυτών των βασικών εκτιμήσεων θα μεγιστοποιήσει την επιχειρησιακή απόδοση της βαλβίδας.
Αξιολόγηση πριν από την επιλογή βαλβίδων
Ο σχεδιασμός του συστήματος άντλησης πρέπει να αξιολογηθεί πριν από την επιλογή μιας βαλβίδας ελέγχου. Πρώτον, εξετάστε εάν ο σχεδιασμός του συστήματος αντλιών έχει πιθανά ζητήματα αύξησης. Εάν τα ζητήματα αύξησης αποτελούν ανησυχία, τότε θα πρέπει να διεξαχθεί μια έρευνα για την αύξηση ενός κατασκευαστή βαλβίδων. Η έρευνα Surge μπορεί να καθορίσει εάν μια βαλβίδα ελέγχου της αντλίας είναι πιο κατάλληλη για την εφαρμογή από μια βαλβίδα ελέγχου.
Κλειδί ελέγχου βαλβίδων
Στυλ βαλβίδας:Η επιλογή της κατάλληλης βαλβίδας ελέγχου στυλ ξεκινά με την κατανόηση των μέσων διαδικασίας. Ο τύπος των μέσων - είτε είναι καθαρός, λειαντικός, διαβρωτικός ή πολτός - καθορίζει ποιο στυλ βαλβίδας ελέγχου πρέπει να επιλεγεί. Για καθαρή εξυπηρέτηση, ελέγξτε τα στυλ βαλβίδων, όπως ο δίσκος κλίσεων, η διπλή πόρτα και η σιωπή είναι πιο συνηθισμένες για χαμηλή απώλεια κεφαλής, μεγάλες απαιτήσεις σωλήνων ή γρήγορου κλεισίματος. Παρόλο που οι βαλβίδες ελέγχου από καουτσούκ και ταλάντευση μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καθαρή υπηρεσία, χρησιμοποιούνται συνήθως σε υπηρεσία λυμάτων. Αυτές οι βαλβίδες είναι πιο κατάλληλες για λειαντικές/διαβρωτικές/βρώμικες εφαρμογές και ταχεία αναστροφή της ροής. Οι βαλβίδες ελέγχου Swing χρησιμοποιούνται συνήθως για εφαρμογές εκκένωσης αντλίας λόγω επιλογών ελέγχου που φιλοξενούν ποικίλες συνθήκες προς τα εμπρός και αντίστροφης ροής.
Μέγεθος βαλβίδας:Το σωστό μέγεθος της βαλβίδας είναι σημαντικό για την απόδοση των βαλβίδων και μπορεί να είναι ή δεν μπορεί να είναι το ίδιο με το μέγεθος του αγωγού. Για την καλύτερη απόδοση των βαλβίδων, απαιτούνται υπολογισμοί μεγέθους για ελάχιστες, κανονικές και μέγιστες συνθήκες ροής για τη βελτιστοποίηση της διάρκειας ζωής των βαλβίδων και την ελαχιστοποίηση της συντήρησης των βαλβίδων. Το πρότυπο American Water Works Association (AWWA C508) για τις βαλβίδες ελέγχου Swing δηλώνει: "Οι βαλβίδες μπορεί να υποβληθούν σε υπερβολική φθορά εάν υπάρχει ανεπαρκής ροή για να ανοίξει η βαλβίδα".
Οι βαλβίδες από καουτσούκ πτερύγια είναι τυπικά μεγέθους ώστε να είναι πλήρως κλειστές ή πλήρως ανοιχτές με επαρκή ροή. Αντίθετα, οι βαλβίδες ελέγχου πλήρους πλωτή οδό δεν έχουν τυπικά μέγεθος για πλήρη ανοιχτή, αλλά έχουν μέγεθος για τη χαμηλότερη αποδεκτή απώλεια κεφαλής ανά σχέδιο. Εάν η βαλβίδα είναι πολύ μεγάλη και κανονικά λειτουργεί σχεδόν κλειστή, η σύνδεση δίσκου μπορεί να φορεθεί. Η πρόωρη φθορά μπορεί να εμφανιστεί στη σύνδεση του δίσκου μέσω δόνησης, ταλάντωσης και δύναμης έως ότου η μεταλλική σύνδεση είναι αλεσμένη και δεν επιτρέπει πλέον στο δίσκο να βρίσκεται σωστά στο σώμα της βαλβίδας.
Μελέτη περίπτωσης 1
Σε μία εγκατάσταση, μια βαλβίδα ελέγχου Swing ήταν υπερμεγέθη επειδή σχεδίαζαν για μελλοντική ανάπτυξη. Ο χαμηλός ρυθμός ροής της βαλβίδας είχε ως αποτέλεσμα την ανοικτή βαλβίδα μόνο 17 μοίρες. Ο κοντινός δίσκος υποβλήθηκε σε ροή νερού υψηλής ταχύτητας κοντά στην κορυφή του δίσκου και στροβιλισμού νερού χαμηλής ταχύτητας στο κάτω μέρος του δίσκου. Οι μη ισορροπημένες δυναμικές δυνάμεις στο δίσκο προκάλεσαν τον δίσκο να ταλαντεύεται και να φορούν τα εξαρτήματα σύνδεσης. Ο πείρος και οι συνδέσεις φορούσαν και η κεντρική τρύπα στο δίσκο ήταν φθαρμένο, χωρίς να επιτρέψει στο δίσκο να κλείσει σωστά. Με την πάροδο του χρόνου, ο δίσκος έγινε χαλαρός και απέτυχε να κλείσει.
Εγκατάσταση βαλβίδας:Η εγκατάσταση της βαλβίδας στον αγωγό είναι μια κρίσιμη σκέψη για την επιτυχία της βαλβίδας ελέγχου. Η σύσταση από την Εταιρεία Τυποποίησης των Κατασκευαστών της Βιομηχανίας Βαλβίδων και Εξυπηρέτησης (MSS SP - 92) είναι να εγκαταστήσετε μια βαλβίδα ελέγχου σε ελάχιστη διαμέτρου 10 σωλήνων και σε ευθεία σωλήνα στην κάτω πλευρά από τα μπλουζάκια, τα εξαρτήματα, τις αυξήσεις ή τις αντλίες και τις πέντε διαμέτρους σωλήνων από τους αγκώνες για να εξασφαλίσετε τη ροή του στροβιλισμού με ελάχιστη μετακίνηση δίσκου και την πρόωρη φθορά. Ωστόσο, πολλές εγκαταστάσεις με μικρότερα αποτυπώματα έχουν επιτύχει αποδεκτές επιδόσεις σε συστήματα με τη βαλβίδα ελέγχου που εγκατέστησαν πέντε μήκη διαμέτρου σωλήνα από ευθεία σωλήνα από την κατάντη πλευρά των μπλουζών, των εξαρτημάτων, των αυξήσεων ή των αντλιών και των τριών διαμέτρων σωλήνων από τους αγκώνες, όπως φαίνεται στην απεικόνιση κάτω. Συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή βαλβίδων για αποστάσεις σωλήνων σχεδιασμού μικρότερες από τη σύσταση από το MSS.
Παρόλο που το MSS SP-92 συνιστά 10 μήκη διαμέτρου σωλήνων για την εγκατάσταση της βαλβίδας ελέγχου προς τα κάτω από τις αντλίες, πολλές εγκαταστάσεις επιτυγχάνουν αποδεκτές επιδόσεις με πέντε μήκη διαμέτρου σωλήνων από αντλίες, αφού έλεγξαν με τον κατασκευαστή βαλβίδων.
Σχεδιασμός Σχεδιασμού:Ο στόχος του σχεδιασμού σχεδιασμού είναι να ελαχιστοποιηθεί το αποτύπωμα εγκαταστάσεων χωρίς να διακυβεύεται η απόδοση του εξοπλισμού. Ο εξοπλισμός θα διαρκέσει περισσότερο κάτω από τη στρωτή ροή και χωρίς ξαφνικές αλλαγές στην ταχύτητα ροής. Οι ξαφνικές μεταβολές στην ταχύτητα ροής εμφανίζονται κατά τη διάρκεια ενός ξαφνικού τερματισμού της αντλίας όταν η ροή αντιστρέφει και σταματάει από το κλείσιμο της βαλβίδας ελέγχου. Αυτή η ξαφνική στάση στη ροή υγρού ή την ταχύτητα ροής μειώνει αμέσως την πίεση κάτω από την πίεση ατμών και μπορεί να προκαλέσει στιγμιαία διαχωρισμό της στήλης. Το κενό που δημιουργείται από τον διαχωρισμό της στήλης αντλεί βίαια τις δύο στήλες. Όταν οι στήλες επανέρχονται, δημιουργεί ένα κύμα κλονισμού υψηλής πίεσης, γνωστό και ως σφυρί νερού. Το Hammer Water δημιουργεί ένα δυναμικό ήχο που είναι ενοχλητικός και η συνοδευτική αύξηση της πίεσης θα μπορούσε να καταστραφεί εάν αφεθεί χωρίς θεραπεία.
Το AWWA C508 δηλώνει: "Οι συνθήκες του σφυριού νερού, του υδραυλικού παλμού και του υπερβολικού θορύβου λειτουργίας είναι αποτελέσματα του σχεδιασμού του συστήματος και όχι του σχεδιασμού των βαλβίδων και είναι πέρα από το πεδίο εφαρμογής αυτού του προτύπου και απαιτούν ειδικές εκτιμήσεις σχεδιασμού και κατασκευής".
Χαρακτηριστικά ροής:Παρακάτω παρουσιάζονται ανάλυση υπολογιστικών δυναμικών υγρών (CFD) μιας βαλβίδας ελέγχου κοντά σε μια αυξανόμενη. Οι δόντι που σχηματίστηκαν στο κάτω μέρος του αυξανόμενου και δημιούργησαν τυρβώδη ροή μέσω της βαλβίδας ελέγχου. Η μετακίνηση της βαλβίδας ελέγχου μακριά από τον αυξανόμενο αφαιρούσε τις Eddies και δημιούργησε μια πιο στρωτή ροή μέσω της βαλβίδας ελέγχου, όπως φαίνεται στην δεύτερη εικόνα CFD.
Οι μη ισορροπημένες δυναμικές δυνάμεις στον δίσκο βαλβίδας ελέγχου προκάλεσαν το δίσκο να ταλαντεύεται και να φθάνει.
Η μετακίνηση της βαλβίδας ελέγχου περαιτέρω από τον αυξανόμενο μειωμένο στροβιλισμό και επέτρεψε τη ροή να γίνει πιο στρωτή.
Αυξάνεται:Ένας άλλος τρόπος για να εξασφαλιστεί περισσότερη στρωτή ροή είναι να περιορίσετε το μέγεθος της αύξησης μεταξύ της αντλίας και της βαλβίδας ελέγχου, ώστε να μην είναι μεγαλύτερο από δύο μεγέθη σωλήνων. Για παράδειγμα, εάν η απόρριψη της αντλίας είναι 12 ίντσες. Θα ήταν αποδεκτό να χρησιμοποιηθεί μια αύξηση σε 14- ή 16 ιντσών. Ελέγξτε το μέγεθος της βαλβίδας, αλλά κάθε μεγαλύτερο θα ήταν υπερβολικά ακραίο.
Μελέτη περίπτωσης 2:
Σε μια άλλη εγκατάσταση, λόγω του εξαιρετικά συμπαγούς αποτυπώματος της εγκατάστασης, η βαλβίδα ελέγχου εγκαταστάθηκε αμέσως μετά την αντλία και αυξάνεται με μικρή απόσταση μήκους σωλήνα μεταξύ της βαλβίδας ελέγχου και της αντλίας. Η εκκένωση της αντλίας υψηλής ταχύτητας εστίασε ένα πίδακα νερού απευθείας στο δίσκο της βαλβίδας ελέγχου και τις συνδέσεις πείρου, με την πρόωρη φθορά των εξαρτημάτων της βαλβίδας και προκαλώντας ακατάλληλα καθίσματα του δίσκου.
Κόστος ιδιοκτησίας:Κατά την επιλογή της σωστής βαλβίδας ελέγχου, είναι σημαντικό να εξεταστεί το κόστος ιδιοκτησίας. Το κόστος ιδιοκτησίας περιλαμβάνει το αρχικό κόστος, το κόστος λειτουργίας και το κόστος συντήρησης. Μια φθηνή βαλβίδα ελέγχου μπορεί να καταλήξει να κοστίζει λιγότερο κατά την εκκίνηση, αλλά μπορεί να κοστίσει περισσότερο μακροπρόθεσμα με μη προγραμματισμένη συντήρηση και διακοπή από μια βαλβίδα που είναι καλύτερα προσαρμοσμένη για την εφαρμογή. Η πιο κατάλληλη βαλβίδα θα αποδώσει καλύτερα, θα απαιτήσει λιγότερη συντήρηση και θα παρέχει μακροζωία συστήματος.
Εμπειρία πεδίου
Θέματα:Οι αποτυχημένες βαλβίδες ελέγχου προκαλούνται συχνά από εγκαταστάσεις πολύ κοντά στις αντλίες και τις αυξήσεις. Επιπλέον, υπάρχει μια τάση σχεδιασμού σχεδιασμού σε υπερμεγέθους σωλήνες εκκένωσης για μελλοντική επέκταση, οι οποίες στη συνέχεια απαιτούν ακραίες μειωτές για να ταιριάζουν στο μέγεθος της αντλίας. Και τα δύο αυτά ζητήματα δημιουργούν ταραχώδη ροή που μπορούν να φορούν τις συνδέσεις δίσκου και πείρου και να προκαλέσουν αστοχία της βαλβίδας ελέγχου.
Σχεδιασμός σταθμού αντλίας με σιωπηλή βαλβίδα ελέγχου εγκατεστημένη πέντε μήκη διαμέτρου σωλήνα από την εκκένωση της αντλίας.
Λύσεις:Στην ιδανική περίπτωση, η απόσταση σωλήνα μεταξύ της αντλίας και της βαλβίδας ελέγχου θα πρέπει να υπολογίζεται κατά τη διάρκεια της φάσης σχεδιασμού του έργου. Για τις υπάρχουσες εγκαταστάσεις, μία λύση είναι να μετακινηθεί η βαλβίδα ελέγχου πιο μακριά από την αντλία για να επιτευχθεί μια πιο στρωτή ροή, κατά προτίμηση πέντε διαμέτρους σωλήνων. Εάν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και η μετακίνηση της βαλβίδας δεν είναι επιλογή, τότε εξετάστε ένα άλλο στυλ βαλβίδας ελέγχου. Μια άλλη λύση είναι η επαλήθευση της βαλβίδας ελέγχου είναι σωστά μεγέθους για τις συνθήκες διεργασίας και, εάν είναι δυνατόν, αποφύγετε τη χρήση ακραίων αυξήσεων.
Κλειδιά για την επιτυχή απόδοση της βαλβίδας ελέγχου:Ο ρόλος της βαλβίδας ελέγχου είναι να αποφευχθεί η ανάκαμψη από την καταστροφή αντλιών στο σύστημα επεξεργασίας. Οι βαλβίδες ελέγχου διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην επιτυχή λειτουργία μιας εγκατάστασης. Κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος άντλησης, είναι ευεργετικό να ζητήσετε έρευνα από τον κατασκευαστή βαλβίδων για να προσδιορίσετε εάν οι συνθήκες διεργασίας απαιτούν βαλβίδα ελέγχου ή βαλβίδα ελέγχου της αντλίας. Εάν απαιτείται βαλβίδα ελέγχου, τότε θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η επιλογή, το μέγεθος, η εγκατάσταση και το κόστος ιδιοκτησίας και το κόστος ιδιοκτησίας πριν προσδιοριστούν η βαλβίδα. Αυτές οι βασικές εκτιμήσεις θα επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής της βαλβίδας ελέγχου, θα εξασφαλίσουν την σωστή προστασία του εξοπλισμού διεργασίας και θα αποτρέψουν την απρογραμμάτιστη διακοπή λειτουργίας.