Kontrollera ventilinstallationens överväganden för att maximera
Processprestanda
Kontrollventiler är kritiska vid förebyggande av backflöden. De skyddar pumpar och kompressorer i ett processsystem och förhindrar våta brunnar från översvämningar. Korrekt val av ventilval och installation förhindrar för tidigt slitage av ventilen och en oplanerad avstängning. Nycklarna till framgångsrik kontrollventilprestanda är ventilval, storlek, rörledningsinstallation och ägandekostnader. Tid som används för att utvärdera dessa viktiga överväganden kommer att maximera kontrollventilens driftsprestanda.
Utvärdering före valitval
Utformningen av pumpsystemet bör utvärderas innan du väljer en kontrollventil. Tänk först på om pumpsystemdesignen har potentiella överspänningsfrågor. Om överspänningsfrågor är ett problem, bör en överspänningsundersökning utföras av en ventiltillverkare. Överspänningsundersökningen kan avgöra om en pumpkontrollventil är bättre lämpad för applikationen än en kontrollventil.
Nyckelkontrollventilens överväganden
Ventilstil:Att välja lämplig stilkontrollventil börjar med att förstå processmediet. Typen av media - oavsett om det är rent, slipande, frätande eller uppslamning - bestämmer vilken kontrollventilstil som ska väljas. För ren service, kontrollera ventilstilar som lutande skiva, dubbel dörr och tyst är vanligast för lågt huvudförlust, stora rör eller snabba stängningskrav. Även om gummiklappar och svängningsventiler kan användas i ren service, används de vanligtvis i avloppsservice. Dessa ventiler är mer lämpliga för slipande/frätande/smutsiga applikationer och snabb flödesomvändning. Svängskontrollventiler används ofta för pumputsläppsapplikationer på grund av kontrollalternativ som rymmer varierande framåt och omvända flödesförhållanden.
Ventilstorlek:Korrekt ventilstorlek är viktig för ventilens prestanda och kanske inte är densamma som rörledningsstorleken. För bästa ventilprestanda är storleksberäkningar för minsta, normala och maximala flödesförhållanden nödvändiga för att optimera ventilens livslängd och minimera ventilunderhåll. American Water Works Association Standard (AWWA C508) för svängkontrollventiler säger: "Ventiler kan utsättas för överdrivet slitage om det inte finns tillräckligt med flöde för att öppna ventilen."
Gummi -klaffventiler är vanligtvis storlek för att vara helt stängda eller helt öppna med tillräckligt med flöde. Omvänt är fulla vattenvägskontrollventiler vanligtvis inte dimensionerade för full öppen utan är dimensionerade för den lägsta acceptabla huvudförlusten enligt designen. Om ventilen är dimensionerad för stor och normalt fungerar nästan stängd kan skivanslutningen bäras. För tidigt slitage kan uppstå på skivanslutningen genom vibrationer, svängning och kraft tills metallanslutningen är malad bort och inte längre tillåter skivan att sitta ordentligt i ventilkroppen.
Fallstudie 1
I en installation var en svängkontrollventil överdimensionerad eftersom de planerade för framtida tillväxt. Ventilens låga flödeshastighet resulterade i att ventilen endast var öppen 17 grader. Den nära - vertikala skivan utsattes för hög - hastighetsvattenflöde nära toppen av skivan och låga - hastighet virvlande vatten längst ner på skivan. De obalanserade dynamiska krafterna på skivan fick skivan att vingla och bära de anslutande delarna. Stiftet och anslutningarna var slitna och mitthålet på skivan var sliten, och tillät inte skivan att stänga ordentligt. Med tiden blev skivan lös och misslyckades med att stänga.
Ventilinstallation:Ventilinstallation i rörledningen är en kritisk övervägande för framgången för kontrollventilen. Rekommendationen från tillverkarens standardisering Society of the Valve and Fitings Industry (MSS SP - 92) är att installera en kontrollventil på minst 10 rördiameter med rakt rör på nedströmssidan från tees, beslag, övrika eller pumpar och fem rördiametrar från Elbows för att säkerställa laminarflöde med minimum Turbulens till mitten, ökar eller pumpar och fem rördiametrar från Elbows för att säkerställa laminarflöde med minimum Turbulens till minimering och övningar eller pumpar och fem rördiametrar från Elbows för att säkerställa laminarflöde med minimum Turbulens till mitten, övriga slitage. Många anläggningar med mindre fotavtryck har emellertid uppnått acceptabla prestanda i system med kontrollventilen installerade fem rördiameterlängder på raka rör från nedströmssidan av tees, beslag, övriga eller pumpar och tre rördiametrar Längder från armbågarna, som visas i illustrationen nedan. Kontakta ventiltillverkaren för designrör avstånd mindre än rekommendationen från MSS.
Även om MSS SP-92 rekommenderar 10 rördiameterlängder för kontrollventilinstallation nedströms från pumpar, uppnår många anläggningar acceptabla prestanda med fem rördiameterlängder från pumpar, efter kontroll av ventiltillverkaren.
Designmål:Målet med designplanering är att minimera anläggningens fotavtryck utan att kompromissa med utrustningens prestanda. Utrustningen kommer att hålla längre under laminärt flöde och utan plötsliga förändringar i flödeshastigheten. Plötsliga förändringar i flödeshastigheten inträffar under en plötslig pumpstängning när flödet vänder och stoppas av stängningen av kontrollventilen. Detta plötsliga stopp i vätskeflödet eller flödeshastighetsförändringen minskar omedelbart trycket under ångtrycket och kan orsaka en momentär kolonnseparation. Vakuumet som skapas av kolonnseparationen drar de två kolumnerna våldsamt. När kolumnerna går tillbaka skapar det en hög - tryckchockvåg, även känd som vattenhammer. Vattenhammer skapar ett högt slagljud som är störande och den medföljande tryckvågan kan vara förstörande om den inte behandlas.
AWWA C508 säger: "Förhållanden för vattenhammer, hydraulisk pulsation och överdrivet driftsljud är resultat av systemdesign snarare än ventildesign och ligger utanför ramen för denna standard och kräver särskilda design- och konstruktionsöverväganden."
Flödesegenskaper:Nedan visas Computational Fluid Dynamics (CFD) -analys av en kontrollventil nära en övning. Wirdies bildade längst ner på ökar och skapade turbulent flöde genom kontrollventilen. Att flytta kontrollventilen bort från ökningen avlägsnade virvlarna och skapade ett mer laminärt flöde genom kontrollventilen, som visas i den andra CFD -bilden.
Obalanserade dynamiska krafter på kontrollventilskivan fick skivan att vingla och bära.
Att flytta kontrollventilen ytterligare från den ökade turbulensen och tillät flödet att bli mer laminärt.
ÖVERSÄTTNING:Ett annat sätt att säkerställa ett mer laminärt flöde är att begränsa storleken på ökningen mellan pumpen och kontrollera ventilen så att den inte är större än två rörstorlekar. Till exempel, om pumpens urladdning är 12 tum. Det skulle vara acceptabelt att använda en ökare till en 14- eller 16-in. Kontrollera ventilstorleken, men alla större skulle vara för extrema.
Fallstudie 2:
I en annan installation, på grund av anläggningens extremt kompakta fotavtryck, installerades kontrollventilen omedelbart efter pumpen och ökar med lite rörlängdavstånd mellan kontrollventilen och pumpen. Den höga - hastighetspumpens urladdning fokuserade en vattenstråle direkt vid kontrollventilskivan och stiftanslutningar, för tidigt slitna ventilkomponenterna och orsakade felaktiga sittplatser på skivan.
Ägandekostnad:När du väljer rätt kontrollventil är det viktigt att överväga ägandekostnaderna. Kostnaden för ägande inkluderar initialkostnader, driftskostnader och underhållskostnader. En billig kontrollventil kan hamna mindre vid start men kan kosta mer på lång sikt med oplanerat underhåll och driftstopp än en ventil som är bättre lämpad för applikationen. Den mer lämpliga ventilen kommer att fungera bättre, kräver mindre underhåll och ger systemets livslängd.
Fältupplevelse
Frågor:Misslyckande kontrollventiler orsakas ofta av installationer som är för nära pumpar och ökar. Dessutom finns det en tendens i designplanering att överdimensionera urladdningsrör för framtida expansion som sedan kräver extrema reducerare så att pumpstorleken passar. Båda dessa problem skapar turbulent flöde som kan bära skiv- och stiftanslutningarna och orsaka för tidig kontrollventilfel.
Pumpstationsdesign med tyst kontrollventil installerade fem rördiameterlängder från pumputsläpp.
Lösningar:Helst bör röravståndet mellan pumpen och kontrollventilen beräknas under projektets designfas. För befintliga anläggningar är en lösning att flytta kontrollventilen längre bort från pumpen för att uppnå ett mer laminärt flöde, helst fem rördiametrar. Om det finns utrymmesbegränsningar och att flytta ventilen inte är ett alternativ, kan du överväga en annan checkventilstil. En annan lösning är att verifiera att kontrollventilen är korrekt storlek för processförhållandena och undvik om möjligt att använda extrema övriga.
Nycklar till framgångsrik kontrollventilprestanda:Kontrollventilens roll är att förhindra att backflödet skadar pumpar i processsystemet. Kontrollera ventiler spelar en viktig roll i en framgångsrik drift av en anläggning. Vid utformning av ett pumpsystem är det fördelaktigt att begära en överspänningsundersökning från ventiltillverkaren för att bestämma om processförhållandena kräver en kontrollventil eller en pumpkontrollventil. Om en kontrollventil krävs, bör ventilval, storlek, installation och ägarkostnader övervägas innan ventilen anger. Dessa viktiga överväganden kommer att förlänga kontrollventilens livslängd, säkerställa korrekt skydd av processutrustning och förhindra en oplanerad avstängning.