Válvula de controle
Visão geral
A válvula reguladora, também conhecida como válvula de controle, é um dispositivo que utiliza operação elétrica para alterar o fluxo de fluido em um sistema de processo. A Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) define a válvula reguladora [chamada de Válvula de Controle no exterior] como: “Inclui um componente de rede, um componente interno do corpo da válvula que altera a vazão do fluido do processo e um ou mais atuadores conectados. O atuador é usado para responder ao sinal enviado pelo componente de controle. A válvula reguladora é composta por um atuador e um componente de válvula. O atuador é o dispositivo de acionamento da válvula reguladora. Ele gera empuxo correspondente de acordo com a pressão do sinal, fazendo com que o a haste de pressão se mova periodicamente, fazendo com que o núcleo da válvula reguladora se mova. O componente da válvula é a parte reguladora da válvula reguladora. Ele interage diretamente com o meio através do deslocamento da haste do atuador para alterar a área de estrangulamento de a válvula reguladora para atingir o objetivo de regulação.As válvulas reguladoras são divididas principalmente em válvulas reguladoras pneumáticas, válvulas reguladoras elétricas e válvulas reguladoras hidráulicas de acordo com suas fontes de energia. A diferença está no atuador com o qual estão equipados. A válvula de controle pneumático utiliza ar comprimido como fonte de energia e está equipada com um atuador pneumático. A válvula de controle elétrico utiliza eletricidade como fonte de energia e é equipada com atuador elétrico; a válvula de controle hidráulico usa pressão hidráulica como fonte de energia e está equipada com um atuador hidráulico. De acordo com as necessidades, a válvula reguladora pode ser equipada com uma variedade de acessórios para torná-la mais conveniente de usar e mais completa em funcionamento. Esses acessórios incluem posicionadores de válvula, mecanismos de volante, conversores elétricos, etc.
Forma do corpo da válvula
Direto através do corpo da válvula
O corpo da válvula direto possui um canal aerodinâmico em S, com paredes internas lisas e seções transversais iguais. Possui as características de pequena perda de queda de pressão, grande vazão e fluxo suave.
Corpo da válvula angular
O corpo da válvula angular é completamente igual ao corpo da válvula reta, exceto que seu formato é em ângulo reto. Possui características de estrutura compacta, caminho de fluxo simples e baixa resistência. É especialmente adequado para condições de trabalho como fácil coqueificação, fácil entupimento e alta viscosidade.
Corpo de válvula de três vias
O corpo da válvula de três vias é dividido em dois tipos: convergente e desviante. É usado principalmente para ajuste proporcional ou ajuste de bypass. Ocupa pouco espaço e tem baixo custo.
Corpo da válvula tipo Z
O corpo da válvula em forma de Z é adequado principalmente para condições de trabalho de alta pressão. É feito de forjamento integral e possui boa resistência à pressão. O caminho do fluxo interno é simples e não está sujeito a vórtices, refluxo e outros fenômenos. Reduza a possibilidade de evaporação instantânea e cavitação em condições diferenciais de alta pressão.
Formulário de tampa de válvula
Castelo de válvula padrão
O castelo da válvula padrão é uma tampa superior da válvula com temperatura normal. O material do castelo da válvula é exatamente igual ao do corpo da válvula, que desempenha a função de fechar o corpo da válvula e o atuador. Temperatura de trabalho:-30 grau -260 grau
Capô da válvula de alta temperatura
O castelo da válvula de alta temperatura foi especialmente projetado para condições de trabalho em alta temperatura. A área de contato entre o castelo da válvula e o ar circundante é aumentada através do dissipador de calor para dissipar o calor. Pode proteger eficazmente a embalagem e o atuador. Temperatura de trabalho: +230 grau -530 grau
Castelo de válvula extensível para baixa temperatura
O castelo da válvula de extensão de baixa temperatura é adequado para meios em condições de baixa temperatura (oxigênio líquido, nitrogênio líquido). Este tipo de castelo de válvula superior pode proteger eficazmente a gaxeta e o atuador. O material padrão é 304 ou 316. Materiais com diferentes coeficientes de expansão também podem ser utilizados de acordo com as condições de trabalho. Temperatura operacional:-196 grau -45 grau
Castelo da válvula de vedação com fole metálico
A tampa da válvula de vedação com fole metálico é equipada com um componente de fole de aço inoxidável para isolar o meio do mundo exterior e garantir que a haste da válvula se mova para cima e para baixo. Além disso, uma caixa de empanque padrão é colocada dentro da tampa superior da válvula para garantir que nenhum desperdício, acidente ou poluição ambiental seja causado pelo vazamento do meio. Temperatura de trabalho:-60 grau -530 grau
Seleção de materiais do corpo da válvula
Materiais de alta temperatura
Como um material para altas temperaturas, a resistência a altas temperaturas, as mudanças na estrutura metalográfica em altas temperaturas e a resistência à corrosão devem ser totalmente consideradas. Geralmente é necessário que os materiais de liga de aço contenham elementos de cromo, níquel e molibdênio. Além disso, em altas temperaturas e altitudes, o aço é corroído pelo hidrogênio, o que geralmente causa descarbonetação e fragilização. Depois que elementos metálicos como cromo, níquel e molibdênio são adicionados ao aço, ele se combina com elementos de carbono para melhorar a resistência à corrosão por hidrogênio do aço.
Materiais criogênicos
Ao selecionar materiais de baixa temperatura, o valor de impacto de baixa temperatura do material deve ser totalmente considerado, bem como o problema de fragilidade da tenacidade reduzida do material em baixas temperaturas. Portanto, os materiais utilizados em condições de baixa temperatura devem ter resistência suficiente em baixas temperaturas. Os materiais de aço selecionados para válvulas em diferentes temperaturas devem atender à energia de impacto especificada pelas normas nas temperaturas aplicáveis para serem seguros e confiáveis. O aço inoxidável austenítico tem propriedades mecânicas relativamente estáveis em baixas temperaturas, por isso é frequentemente usado.
Material resistente à cavitação
Quando o fluido é líquido, especialmente quando ocorre evaporação instantânea ou cavitação, a resistência à cavitação do material deve ser totalmente considerada. Os materiais resistentes à cavitação são divididos principalmente em dois tipos: a. Materiais de alta dureza. (O tratamento térmico aumenta a dureza); b. Materiais com forte camada de óxido, tenacidade e resistência à fadiga. (O tratamento térmico superficial melhora a dureza superficial do material); c. Materiais parcialmente endurecidos. (tratamento de superfície);
Materiais resistentes à corrosão
A quantidade de corrosão de materiais metálicos é geralmente dividida em corrosão geral, corrosão em frestas, corrosão intergranular, corrosão por furo, corrosão sob tensão, etc. Nenhum material pode suportar todos os tipos de corrosão. Na verdade, a corrosividade dos materiais também está relacionada ao tipo, concentração e temperatura do fluido, bem como se o fluido contém oxidantes e vazão, etc., o que torna a seleção dos materiais mais complicada. Os materiais resistentes à corrosão comumente usados para válvulas de controle são principalmente materiais de revestimento, como PTFE e F46, ou metais especiais, como aço inoxidável austenítico de alto custo, liga de aço 20#, Hastelloy B, Hastelloy C e titânio.
Materiais dos componentes internos da válvula
Principais métodos de tratamento de endurecimento
Os materiais dos componentes internos da válvula comumente usados são SUS304, SUS316, SUS316L, SUS410, SUS420, etc., e são processados de acordo com diferentes condições de fluido. Para controlar fluidos de cavitação, fluidos contendo partículas sólidas e situações de alta temperatura e alta pressão, eles devem ser endurecidos. tratamento para prolongar a vida útil da válvula.
Tratamento térmico
a.304/316 tratamento de solução sólida Esta série de materiais é de aço inoxidável austenítico e é usada principalmente em condições de trabalho onde o meio é corrosivo ou em situações de baixa temperatura. Quando o meio é altamente corrosivo, deve ser realizado tratamento com solução. O objetivo do tratamento da solução é melhorar a dureza e a resistência à corrosão do material. Faixa de temperatura -196~530 graus
tratamento de têmpera e revenido b.410/420 (têmpera + revenido) O material desta série é o aço inoxidável martensítico, que é um excelente material resistente à cavitação. Deve ser temperado e revenido quando usado em situações de alta temperatura e alta diferença de pressão. O objetivo do tratamento de têmpera e revenido é melhorar significativamente a dureza do material e prolongar sua vida útil sob condições de trabalho adversas. Faixa de temperatura -45~425 graus
c.17-4Tratamento de endurecimento por precipitação PH Diferentes tipos e quantidades de elementos de reforço são adicionados à composição química do aço inoxidável, e diferentes tipos e quantidades de carbonetos, nitretos, carbonetos e compostos intermetálicos são precipitados através do processo de endurecimento por precipitação, o que não apenas melhora a resistência do aço, mas mantém tenacidade suficiente. Um tipo de aço inoxidável de alta resistência, conhecido como endurecimento por precipitação. Faixa de temperatura -45~425 graus
Tratamento de endurecimento superficial
O tratamento térmico de superfície é dividido em duas categorias: têmpera superficial e tratamento térmico químico superficial. a. Extinção de superfície de aquecimento de chama, extinção de superfície de aquecimento elétrico de contato, extinção de superfície de aquecimento por indução, etc. b. Carburização, nitretação, carbonitretação, boronização de cromo, infiltração de cobre, etc.
Tratamento de superfície
O revestimento de estelite (componentes principais Co, Cr, W) é um método de tratamento de endurecimento comumente usado com excelente resistência à corrosão. Existem dois métodos de superfície Stellite: superfície total e superfície parcial. Não existe uma regulamentação padrão para o método de revestimento específico. Geralmente depende das diferentes pressões e temperaturas do fluido e se o fluido contém partículas. Os tipos de soldagem de superfície são os seguintes:
Seleção de materiais de vedação na válvula
Introdução ao anel de vedação balanceado
As vedações de PTFE acionadas por mola são vedações de alto desempenho com uma mola especial dentro de um PTFE em forma de U. A força apropriada da mola mais a pressão do fluxo do sistema empurrarão a superfície de vedação e pressionarão suavemente a superfície selada para produzir um excelente efeito de vedação. A superfície de vedação é idealmente curta e espessa, reduzindo assim o atrito e prolongando a vida útil.
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