Clasificación de válvulas eléctricas.
Las válvulas utilizadas para dispositivos de boca de pozo de petróleo y gas natural incluyen principalmente compuertas simples o dobles, válvulas de compuerta paralelas de acero forjado con o sin orificios de desvío, válvulas de lodo y válvulas de ángulo. , válvulas reguladoras paralelas para yacimientos petrolíferos, válvulas de retención pasantes para yacimientos petrolíferos, válvulas de compuerta paralelas de inyección de agua y de polímero, válvulas de compuerta paralelas con abrazadera, válvulas piloto de seguridad y válvulas de retención.
Los grados de presión nominal de las válvulas eléctricas utilizadas en dispositivos de boca de pozo de petróleo y gas natural son API2000psi, 3000psi, 5000psi, 10000psi, 15000psi y 20000psi. El diámetro nominal es DN46 ~ 228mm (113/16in ~ 9in); el grado de temperatura es K (-60~182℃), L (-42~182℃), P (-29~182℃), R (temperatura ambiente) y S (-18 ~ 65438). Los requisitos del material son AA, BB, CC, DD, EE, FF, HH. Los requisitos de rendimiento del material son 36K, 45K, 60K, 75K. Los requisitos técnicos del producto deben cumplir con PSL1 (nivel de especificación del producto 1), PSL2 (nivel de especificación del producto 2); , PSL3 (Nivel de especificación de producto 3) y PSL4 (Nivel de especificación de producto 4).
2. Válvulas para oleoductos y gas natural de larga distancia
Las válvulas utilizadas en oleoductos y gas natural de larga distancia son principalmente válvulas de compuerta simple o válvulas de doble compuerta con o sin desvío. agujeros, que cumplen con el estándar API6D de EE. UU. Válvulas de bola fijas de tres cuerpos, montadas en la parte superior o totalmente soldadas, de acero forjado o de acero fundido; válvulas de retención con sello de aceite o válvulas de retención de mariposa, válvulas de retención esféricas, etc.
Los niveles de presión nominal de estas válvulas eléctricas son CL150 (PN2.0MPa), CL300 (PN5.0MPa), CL400 (PN6.4MPa), CL600 (PN10.0MPa), CL900 (PN15.0MPa) y CL65438. El diámetro nominal es DN50 ~ 1500 mm (2 pulg. ~ 60 pulg.); los requisitos técnicos para las pruebas de resistencia al fuego deben cumplir con ISO10497; la prueba de presión de las válvulas eléctricas debe cumplir con los requisitos de ISO5208.
3. Válvulas para energía nuclear
Las características técnicas y requisitos de las válvulas eléctricas en las centrales nucleares son superiores a las de las grandes centrales térmicas convencionales. Las válvulas generalmente incluyen válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de retención, válvulas de mariposa, válvulas de seguridad, válvulas principales de aislamiento de vapor, válvulas de bola, válvulas de diafragma, válvulas reductoras de presión y válvulas de control. Los parámetros técnicos más altos de las válvulas eléctricas representativas son: diámetro máximo DN1200 mm (válvula de mariposa de nivel nuclear tres), DN800 mm (válvula de aislamiento de vapor principal de nivel nuclear dos), DN350 mm (válvula de compuerta de circuito principal de nivel nuclear seis 0; presión máxima: alrededor de 1500 libras); . Temperatura máxima: alrededor de 350°C; medio: refrigerante (agua que contiene boro), etc. Requisitos de producción para válvulas eléctricas de grado nuclear: generalmente de acuerdo con los estándares de la industria nuclear EJ, los estándares estadounidenses ASME e IEEE y las reglas francesas de diseño y construcción de equipos mecánicos de islas nucleares para reactores de agua a presión RCC-M.
Los tipos y parámetros específicos de válvulas utilizadas en el desarrollo de energía nuclear son los siguientes:
(1) Válvula de compuerta sin prensaestopas:
Válvula de compuerta accionada hidráulicamente . La válvula utiliza su propia presión de agua para empujar el pistón para abrirlo o cerrarlo. El diámetro nominal de la válvula es DN350 y 400 mm; presión de trabajo: pn 17,5 MPa; temperatura de trabajo: 315°C. Válvula de compuerta eléctrica completamente cerrada. La válvula debe utilizar un motor de cierre de pantalla especial para abrir y cerrar la compuerta a través de un mecanismo de reducción planetario interno que funciona en agua. Tamaño nominal de la válvula: DN 100 ~ 800 mm; presión de trabajo: pn 2,5 ~ 45,0 MPa temperatura de trabajo: 200 ~ 500 ℃.
Nota: Las ventajas de las dos válvulas de compuerta sin prensaestopas anteriores son: sin sello de empaque, evitan puntos de fuga y reducen el consumo de energía. Desventajas: estructura compleja y alto costo.
2 Válvula de cierre de energía nuclear:
Válvula de cierre de tubería auxiliar. Las válvulas suelen tener tres estructuras: válvula de cierre de empaquetadura, válvula de cierre de fuelle y válvula de cierre de diafragma metálico. El medio de la válvula es agua y vapor con parámetros medios (temperatura media, presión media diámetro nominal: dn 10 ~ 150 mm);
(3) Válvulas de mariposa para energía nuclear:
Válvulas de mariposa utilizadas en el sistema de refrigeración y sistema de transporte del medio aire dentro de la contención. Las válvulas generalmente tienen tres estructuras: válvula de mariposa coaxial recta revestida de caucho, válvula de mariposa excéntrica sellada con metal y válvula de mariposa sellada con metal de doble efecto (la placa de mariposa se separa de la superficie de sellado antes de la rotación). Tamaño nominal de la válvula: DN≤2500mm;; presión de trabajo: pn
(4) Válvula de seguridad piloto con detector para energía nuclear:
Válvula de seguridad piloto con detector para válvula de sistema de isla nuclear. La válvula de seguridad operada por piloto con detector cambia el principio de control de posición basándose en la relación sensible entre la presión y el equilibrio de fuerza del resorte, y tiene dos contactos para liberar y llenar el medio, evitando así estructuralmente el problema de atasco. La válvula adopta una estructura de disco de acción positiva precargada por resorte y sellada con fuelle para garantizar un sellado confiable. Tamaño nominal de la válvula: DN600 mm; presión de trabajo: PN1.265MPa
⑸ Válvula de aislamiento de válvula de retención para energía nuclear:
La estructura y forma de la válvula de aislamiento de válvula de retención utilizada en sistemas de vapor Similares para levantar la válvula de retención. Tamaño nominal de la válvula: DN64 ~ 800 mm (21/2 pulg. ~ 30 pulg.); presión de trabajo: pn 1,0 ~ 42,0 MPa (clase 600 ~ 2500 temperatura de trabajo: -29 ~ 1050 ℃).
[6] Válvula de aislamiento de vapor principal de energía nuclear:
La válvula de aislamiento de vapor principal y la válvula eléctrica de suministro de agua principal de la isla nuclear y la isla convencional, diámetro nominal DN800 mm, presión nominal: 40,0; MPa; temperatura La temperatura es de 700 grados Celsius;
Además, las válvulas de seguridad que cumplen con los requisitos de resistencia a terremotos también son válvulas eléctricas de energía nuclear que deben desarrollarse con urgencia. En la producción de petróleo, prevención de explosiones, inyección de agua, sistemas de inyección de gas y equipos submarinos de plataformas de producción de petróleo en alta mar, es necesario desarrollar algunas válvulas eléctricas especiales que puedan resistir la corrosión del agua de mar y la niebla salina. Estas válvulas eléctricas requieren una fuerte resistencia a la corrosión, tormentas y otras fuerzas externas anormales. También requieren un sellado confiable, un funcionamiento flexible y un mantenimiento sencillo.
Los tipos y parámetros específicos de las válvulas de petróleo costa afuera son los siguientes:
(1) Válvulas de compuerta simple o doble de acero forjado con orificios guía o válvulas de compuerta plana sin orificios guía.
Para conocer la estructura de la válvula, consulte la válvula de compuerta tipo F de Cameron, la válvula eléctrica subacuática tipo "AF" de la empresa MCEVOY (para 1000 m), la válvula eléctrica subacuática tipo "DF" (para 3000 m), Válvula de compuerta tipo C y tipo E.
El tamaño nominal de esta válvula eléctrica: DN46 ~ 162 mm (113/16 in ~ 63/8 in); los niveles de presión nominal son API2000 psi, API 3000 psi, API 5000 psi, API 65438 API 00000 psi, API 65438 API. 05000 psi, temperatura de trabajo API 20000 psi: -59 ~ 343 ℃; los requisitos técnicos deben cumplir con las regulaciones API6A.
⑵Válvula de retención de mariposa de doble disco
Parámetros técnicos de la válvula: Diámetro nominal: DN53 ~ 280 mm (21/16 pulg. ~ 11 pulg. El grado de temperatura es K (-60 ~ 182 ℃); L(-42~182℃), P(-29~182℃), R(temperatura ambiente) y S (-18~65438).
(3) Válvula de mariposa de ángulo con vástago de válvula de equilibrio de presión.
La válvula está diseñada y fabricada según las normas API6A. Sus clasificaciones de presión nominal son API3000psi, API 5000psi y API 65438 API 00000psi. Diámetro nominal: DN50 mm, DN80 mm, DN100 mm, DN150 mm (2 pulg., 3 pulg., 4 pulg., 6 pulg.) Temperatura de funcionamiento: -29 ~ 121 ℃. (El cabezal de estrangulación de esta válvula puede diseñarse como un cabezal de estrangulación en forma de aguja o como un cabezal de estrangulación tipo manguito). Para los productos petroquímicos y de válvulas eléctricas, el objetivo del ajuste estructural es desarrollar productos a los que les faltan válvulas.
Como se muestra a continuación:
(1) Válvula reguladora de alta temperatura y alta presión
El diseño estructural de la válvula reguladora de alta temperatura y alta presión para grandes unidades de energía térmica debe determinarse de acuerdo con su características de flujo y requisitos de control de condiciones de trabajo, que pueden ser de asiento simple, asiento doble o estructura de manga. Diámetro nominal de la válvula reguladora: DN50 ~ 500 mm; presión nominal: ≤42,0 MPa; temperatura de funcionamiento: 510 ~ 570 ℃.
(2) Válvula reductora de presión y enfriamiento
La válvula reductora de presión y enfriamiento requerida por la industria petroquímica puede diseñarse como una válvula CVS, y la presión y la temperatura se pueden controlar en una válvula. Después de la descompresión, el control de enfriamiento por aspersión debe ser preciso (dentro del rango de 4 ~ 7 ℃), la válvula debe estar bien cerrada, con poco ruido y una larga vida útil.
(3) Válvula de seguridad de gran diámetro para alta temperatura y presión
La estructura de diseño de la válvula de seguridad de gran diámetro para alta temperatura y alta presión para sistema de vapor puede ser de tipo resorte. Las cuestiones clave en el diseño son: la presión de ajuste, la presión del asiento de la válvula, el rendimiento del sellado, la estabilidad de las acciones repetitivas y la fatiga del resorte de esta válvula eléctrica. Su diámetro nominal: dn 200 ~ 400 mm; presión nominal: ≤5,0 MPa; temperatura máxima de funcionamiento: 570 °C.
(4) Trampa de vapor de alta presión
La trampa de vapor de alta presión utilizada para eliminar el agua condensada en un sistema de vapor de alta presión se puede desarrollar en potencia térmica tipo disco HRW y HRF; tipo mecánico de flotación libre de alta presión; láminas bimetálicas de temperatura constante BK27, BK28 y BK212. El diámetro nominal de esta válvula eléctrica: DN 15 ~ 50 mm; presión nominal: 15,0 MPa para válvulas utilizadas en sistemas metalúrgicos, dado que el medio suele ser polvo y partículas sólidas en suspensión, y la temperatura es alta, afecta la resistencia al desgaste y la resistencia. de la válvula eléctrica. Los requisitos de resistencia a la temperatura y resistencia a la corrosión son relativamente altos.
Los tipos y parámetros específicos de válvulas utilizadas en sistemas metalúrgicos son los siguientes:
(1) Válvula de domo.
Las válvulas de domo se utilizan en sistemas neumáticos de extracción, alimentación y descarga de cenizas de centrales térmicas. La válvula consta de un cuerpo de válvula, un eje impulsor, un eje impulsado, una bola, etc. Su diámetro nominal es DN50 ~ 300 mm; presión de trabajo: pn 1,0 ~ 0,6 MPa; temperatura máxima de funcionamiento: 1050 ℃. Al diseñar la válvula, la superficie de sellado se debe rociar con una aleación de carburo de tungsteno a base de cobalto para endurecerla y mejorar su resistencia al desgaste.
⑵ Válvula de compuerta plana para extracción de cenizas
Válvula de compuerta plana para sistema de extracción de cenizas de siderurgia en plantas siderúrgicas. El medio del sistema de eliminación de cenizas, el "polvo de ceniza", no solo tiene forma granular (a veces disperso, a veces mezclado), sino que también tiene una cierta viscosidad y monóxido de carbono (CO). Debido a las partículas del medio "polvo de ceniza", el asiento de la válvula a menudo sufre diversos grados de daño, rayones y desgaste. Por lo tanto, los componentes principales de su "válvula de compuerta plana de descarga de ceniza", como la placa de compuerta y el asiento de la válvula, Debe tener una fuerte resistencia al desgaste. La presión de trabajo del sistema de eliminación de cenizas de fabricación de hierro está en el rango de baja presión de aproximadamente 0,25 MPa; la temperatura está en el rango de ≤250 ℃ (normalmente temperatura ambiente, a veces la temperatura instantánea puede alcanzar los 250 ℃; el diámetro nominal de la tubería es); sólo desde DN 50 mm hasta DN 400 mm (DN 300 mm es el diámetro de tubería más común).
Si la estructura de la válvula adopta un diseño de sellado con orificios guía y una "superficie de sellado ampliada", no solo puede mejorar su resistencia al desgaste; también puede evitar que entre polvo en el espacio inferior de la válvula; la cavidad del cuerpo de la válvula. En el diseño, los productos existentes de válvula de compuerta plana con orificios de desvío se pueden utilizar completamente y el asiento de la válvula se puede cambiar a un estado de sellado de "superficie de sellado ampliada". En términos de resistencia al desgaste, los sellos duros de metal con metal tienen la vida más larga, pero los sellos duros de metal con metal con "superficies de sellado ampliadas" pueden tener fugas según una norma (si están diseñados para tener cero fugas, será muy caro y difícil de procesar)); en segundo lugar, el rendimiento del sellado no es tan bueno como el de los materiales no metálicos. No sella tan bien como los materiales no metálicos porque el desgaste en la superficie del metal crea una capa de óxido. Aunque esta capa de óxido cubre la parte corroída y puede ralentizar una mayor corrosión del metal, si se desliza, esta capa de óxido se eliminará, corroyendo aún más la superficie metálica expuesta, acelerando así el desgaste y debilitando su rendimiento de sellado. El uso de materiales no metálicos no solo puede ahorrar costos, reducir la dificultad de procesamiento, sino también garantizar su rendimiento de sellado.
Dado que la temperatura de trabajo del sistema de eliminación de cenizas de fabricación de hierro en las plantas siderúrgicas es generalmente normal, a veces la temperatura instantánea máxima es de solo 250 °C.
Por lo tanto, se utilizan materiales no metálicos (se recomienda parapoliestireno) como superficie de sellado, que no solo puede cumplir con su temperatura de funcionamiento y resistencia al desgaste, sino también con su rendimiento de sellado. Material no metálico: parapoliestireno, adecuado para temperaturas ≤300°C, más duro que el PTFE rígido, capaz de cumplir con las condiciones de trabajo del sistema de eliminación de cenizas en plantas de fundición de hierro y es un material de superficie de sellado ideal. Se recomienda que el material del asiento de la válvula sea 1Cr13.
⑶Válvula de acero inoxidable, resistente a la corrosión por ácidos fuertes.
En sistemas metalúrgicos se utilizan válvulas de acero inoxidable resistentes a la corrosión ácida fuerte. Diámetro nominal de la válvula: DN50 ~ 2400 mm; presión nominal 0,05 ~ 1,6 MPa; temperatura máxima de funcionamiento: 1050 °C. 1. Par de operación: El par de operación es el parámetro más importante para seleccionar un dispositivo eléctrico de válvula. El par de salida del dispositivo eléctrico debe ser de 1,2 a 1,5 veces el par de funcionamiento máximo de la válvula.
2. Empuje de trabajo: hay dos estructuras principales del dispositivo eléctrico de la válvula: una no tiene placa de empuje y la otra está equipada con una placa de empuje y el par de salida; Pasa a través de la placa de empuje. La tuerca del vástago de la válvula se convierte en empuje de salida.
3. El número de revoluciones del eje de salida: El número de revoluciones del eje de salida del dispositivo eléctrico de la válvula está relacionado con el diámetro nominal de la válvula, el paso del vástago de la válvula y el número de cabezas de tornillo se calcula como M=H/ZS (donde M es el número total de revoluciones que debe dar el dispositivo eléctrico; h es la altura de apertura de la válvula, mm; s es el paso de la rosca de transmisión del vástago de la válvula. , mm; z es el número de cabezas de rosca del vástago de la válvula)
4. Diámetro del vástago de la válvula: Para válvulas de vástago ascendente multivuelta, si el diámetro máximo del vástago permitido por el dispositivo eléctrico no puede pasar. el vástago de la válvula, no se puede ensamblar en una válvula eléctrica. Por lo tanto, el diámetro interior del eje de salida hueco del dispositivo eléctrico debe ser mayor que el diámetro exterior del vástago de la válvula de vástago expuesto. Para algunas válvulas rotativas y válvulas de vástago oculto en válvulas multivueltas, el paso del diámetro del vástago de la válvula no es necesario, pero el diámetro del vástago de la válvula y el tamaño del chavetero deben considerarse completamente al seleccionar para que puedan funcionar normalmente después del ensamblaje.
5. Velocidad de salida: La válvula se abre y cierra rápidamente y es propensa a sufrir golpes de ariete. Por lo tanto, se debe seleccionar la velocidad de apertura y cierre adecuada según las diferentes condiciones de uso.
6. Métodos de instalación y conexión: Los métodos de instalación de dispositivos eléctricos incluyen instalación vertical, instalación horizontal e instalación en el piso; los métodos de conexión son: placa de empuje que pasa a través (válvula multigiro de vástago ascendente); ; vástago oculto Múltiples rotaciones; sin placa de empuje; el vástago de la válvula no pasa; el dispositivo eléctrico de rotación parcial es ampliamente utilizado y es un dispositivo indispensable para realizar el control del programa, el control automático y el control remoto de la válvula. Se utiliza principalmente para válvulas de circuito cerrado. Pero no podemos ignorar los requisitos especiales del actuador de válvula: debe poder limitar el par o la fuerza axial. Normalmente, los actuadores de válvulas utilizan acoplamientos limitadores de par.
Cuando se determinan las especificaciones del dispositivo eléctrico, también se determina su par de control. Cuando funciona dentro de un tiempo predeterminado, el motor generalmente no se sobrecargará. Sin embargo, puede sobrecargarse en las siguientes circunstancias:
1. La tensión de alimentación es baja y no se obtiene el par requerido, provocando que el motor deje de funcionar.
2. El mecanismo limitador de par está configurado incorrectamente para que sea mayor que el par de parada, lo que provoca que el par siga siendo excesivo y detenga el motor.
3. Si se utiliza de forma intermitente como si fuera a correr, el calor generado se acumulará y superará el aumento de temperatura permitido del motor.
4. Por alguna razón, el circuito del mecanismo limitador de torque falló, lo que resultó en un torque excesivo.
5. La temperatura ambiente de funcionamiento es demasiado alta, lo que reduce relativamente la capacidad térmica del motor.
Las anteriores son algunas de las causas de sobrecarga. El sobrecalentamiento del motor causado por estas razones debe considerarse de antemano y se deben tomar medidas para evitar el sobrecalentamiento.
En el pasado, los métodos para proteger motores incluían fusibles, relés de sobrecorriente, relés térmicos, termostatos, etc. , pero estos métodos también tienen sus pros y sus contras. No existe un método de protección absolutamente confiable para equipos de carga variable, como los equipos eléctricos. Por tanto, es necesaria una combinación de enfoques. Sin embargo, debido a las diferentes condiciones de carga de cada equipo eléctrico, es difícil proponer un método unificado. Pero en la mayoría de los casos también podemos encontrar puntos en común. 1. Determine el aumento o disminución de la corriente de entrada del motor;
2. Determine el motor en sí para calentarse.
No importa cuál de los dos métodos anteriores, se debe considerar el margen de tiempo dado por la capacidad térmica del motor. Es difícil hacerlo consistente con las características de capacidad térmica del motor de una sola manera.
Por lo tanto, se deben seleccionar métodos de acción confiables (métodos combinados y compuestos) en función de la causa de la sobrecarga para lograr una protección integral contra la sobrecarga.
Los motores de los equipos eléctricos Rottok llevan incorporado en los devanados un termostato con la misma clase de aislamiento. Cuando se alcance la temperatura nominal, se cortará el circuito de control del motor. La capacidad calorífica del termostato en sí es pequeña y sus características de limitación de tiempo están determinadas por las características de capacidad calorífica del motor, por lo que este es un método confiable. 1. El termostato se utiliza para la protección contra sobrecarga del motor en funcionamiento continuo o en funcionamiento lento;
2. El relé térmico se utiliza para evitar que el motor se bloquee y gire; Utilice un fusible o protección contra sobrecargas para accidentes de cortocircuito.
La correcta selección de los dispositivos eléctricos de las válvulas está estrechamente relacionada con la prevención de sobrecargas y debe tomarse en serio.