Как выбрать подходящий размер и номинальное давление для шарового клапана 

Правильный выбор запорного клапана для трубопроводной системы имеет решающее значение для обеспечения надежной работы, оптимального регулирования потока и долговечности. Выбор неправильного размера клапана или номинального давления может привести к чрезмерному износу, неэффективному потоку, утечкам или даже выходу системы из строя. Ниже приведено подробное руководство по правильному выбору размера и номинального давления запорного клапана.

Понимание принципа работы запорного клапана

Запорный клапан в основном используется для регулирования потока в трубопроводной системе. В отличие от задвижек, которые идеально подходят для работы в режиме «вкл/выкл», запорные клапаны обеспечивают точное регулирование потока благодаря своей конструкции диска и седла. Они широко используются в:

Паровые и конденсатные системы

Системы водоснабжения и отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

химическая и перерабатывающая промышленность

Нефте- и газопроводы

Определите требуемый расход.

Первым шагом при выборе размера клапана является расчет расхода системы:

Q = Объем жидкости в единицу времени (например, м³/ч, галлоны в минуту)

Для определения требуемой скорости потока используйте системные спецификации или технологические карты.

Клапан должен обеспечивать максимальный расход без чрезмерного падения давления или турбулентности. Клапаны недостаточного размера ограничивают поток и повышают давление в системе, в то время как клапаны избыточного размера могут снизить точность регулирования и вызвать вибрацию или нестабильность.

Определите размер клапана

Размер клапана обычно выбирается исходя из диаметра трубы и требуемых характеристик расхода.

Подбор клапана в соответствии с диаметром трубы: Размер запорного клапана обычно подбирается в соответствии с номинальным диаметром (DN) трубопровода.

Проверьте коэффициент расхода Cv: Cv указывает на пропускную способность клапана. Убедитесь, что коэффициент расхода Cv выбранного клапана соответствует или немного превышает системные требования, чтобы избежать избыточного давления или ограничения потока.

Учитывайте падение давления: шаровые клапаны создают падение давления из-за характера потока. Для точного регулирования рассчитайте ожидаемое ΔP, чтобы убедиться, что выбранный размер обеспечивает эффективный поток.

Определите номинальное давление

Номинальное давление шарового клапана определяет максимальное давление, которое клапан может безопасно выдерживать при заданной температуре.

Определение давления в системе: Узнайте максимальное рабочее давление вашей системы.

Учитывайте температурные особенности: номинальное давление снижается с повышением температуры. Всегда сверяйтесь с таблицей зависимости давления от температуры, предоставленной производителем.

К распространенным номинальным давлениям для шаровых клапанов относятся: PN16, PN25, PN40, Class 150, Class 300, Class 600 и т. д., в зависимости от стандартов, таких как DIN, ANSI или API.

Выбор материалов

Материал клапана влияет как на номинальное давление, так и на коррозионную стойкость:

Чугун / Высокопрочный чугун: Подходит для применения в системах с низким и средним давлением воды или пара.

Углеродистая сталь: идеально подходит для применения в условиях высокого давления и температуры.

Нержавеющая сталь: используется в агрессивных жидкостях или санитарных системах.

Бронза/латунь: часто используется в клапанах меньшего размера или в системах низкого давления.

Всегда выбирайте материал, совместимый со средой и условиями эксплуатации.

Рассмотрите соединение клапана с торца.

Тип соединения клапана может влиять на совместимость по размерам и номинальному давлению:

Фланцевое соединение: стандартное для большинства промышленных применений; легко обслуживается и заменяется.

Резьбовое соединение: подходит для трубопроводов малого диаметра и низкого давления.

Сварные: Рекомендуется для систем высокого давления или высокой температуры.

Убедитесь, что концевая часть клапана соответствует стандарту трубопровода (DIN, ANSI, JIS и т. д.) и размеру.

Особые соображения

Требования к регулированию потока: Запорные клапаны предпочтительны там, где требуется точное регулирование потока. Для простого включения/выключения более экономичным вариантом может быть задвижка.

Направление потока: Некоторые шаровые запорные клапаны являются направленными. Устанавливайте их в соответствии с указанной стрелкой направления потока.

Кавитация и шум: При высоких перепадах давления может возникать кавитация или шум. При необходимости рассмотрите варианты регулировки клапанов или ступенчатого регулирования дроссельной заслонки.

Краткое описание шагов

Определите расход воды в системе.

Выберите размер клапана, соответствующий диаметру трубы и требованиям к коэффициенту сжатия (Cv).

Определите максимальное рабочее давление и выберите соответствующее номинальное давление.

Выберите материал клапана, совместимый с рабочей средой и температурой.

Проверьте конечные соединения и требования к установке.

Учитывайте такие факторы, как дросселирование, кавитация и другие эксплуатационные проблемы.