Көбелек клапанының айналу моментін есептеу дискіні ашу, жабу және орнында ұстап тұру үшін қажетті айналу күшін немесе айналу моментін бағалау процесі. Бұл есептеу негізінен жетектің өлшемін анықтау үшін қолданылады.
Дұрыс емес жетек таңдау көбелек клапан Бұл инженерлердің клапан дискісінің айналуы үшін қажетті момент күшін дұрыс есептемегендіктен орын алады.
Бұл мақалада үш айналу моменті түрі, алты әсер етуші фактор, стандартты формула және DN50-DN300 анықтамалық кестесі қарастырылады.
Көбелек клапанының айналу моменті дегеніміз не және ол жетекті таңдау үшін неліктен маңызды?
Көбелек клапанының айналу моментін есептеу инженерлерге дискіні номиналды жағдайларда қауіпсіз басқару үшін қажетті ең аз айналу күшін береді.
Айналдыру моменті метрикалық жүйелер үшін Ньютон-метрмен (Нм) немесе империалдық жүйелер үшін фут-фунтпен (фт-фунт) өрнектеледі.
Жалпы практикалық формула:
Ta=Ts+Tb+Td , мұндағы жетек моменті орындық моментіне, мойынтірек моментіне және динамикалық моментке тең.
Әрбір пневматикалық, электрлік немесе гидравликалық жетектің белгілі бір шығыс моментінің диапазоны бар. Егер бұл шығыс клапанның қажетті моментінен төмен түссе, жетек жүрістің ортасында тоқтап қалады.
Айналдыру моментін дұрыс есептеу маңызды, себебі тоқтап қалған жетек дискіні жартылай ашық қалдырады. Бұл ішкі ағып кетуге және жүйенің істен шығуына әкелуі мүмкін.
Шамадан тыс өлшем де мәселе болып табылады. Тым көп шығысы бар жетек уақыт өте келе сабының, дискінің немесе эластомерлік орындықтың зақымдалуына әкелуі мүмкін.
AWWA C504 және API 609 сияқты стандарттар өндірушілер клапандар жіберілмес бұрын тексеруі тиіс ең аз момент критерийлерін белгілейді.
Бұл стандарттар сатып алу топтарына өндірушінің деректер парақтарын тәуелсіз сынақ нәтижелерімен салыстыруға мүмкіндік береді.
Көбелектің айналу моментінің үш түрі
Үш түрлі бар көбелектің айналу моменті инженерлер кез келген жетек өлшемін өзгерту жаттығуында ескеруі тиіс мәндер.
Ажырату моменті (ашу үшін ажырату моменті)
Үзілу моменті - жұмыс цикліндегі ең жоғары айналу моменті. Бұл қысым астында қозғалмай тұрғаннан кейін толығымен жабық дискіні босату үшін қажетті күш. Статикалық үйкеліс және толық дифференциалды қысым осы сәтте бір мезгілде әсер етеді. Үзілу моменті істен шығатын серіппелі-қайтарылатын пневматикалық жетектердің минималды шығыс талабын басқарады.
Жүру моменті (динамикалық момент)
Айналу моменті - диск үзілгеннен кейін оны айналдыруды жалғастыру үшін қажетті күш. Ол қалыпты жағдайда сыну моментінен төмен.
Дегенмен, айналу моменті дискінің аралық бұрыштарында күрт көтерілуі мүмкін; әдетте 60 және 70 градус аралығында. Бұл күрт көтерілу дискінің айналасында ағын бөлінген кезде оған әсер ететін гидродинамикалық күштерден туындайды. Басқаруды модуляциялауға арналған электр жетектерінің өлшемдерін анықтайтын инженерлер осы орташа жүріс шегін ескеруі керек.
Жабу / отырғызу моменті
Орнату моменті - жүріс соңында дискіні орындыққа толығымен итеру үшін қажетті күш.
Жұмсақ орналасқан клапандар үшін ол нөлдік ағып кету тығыздағышына қол жеткізу үшін EPDM немесе NBR эластомерін жеткілікті түрде қысуы керек. Жұмсақ тығыздағыштарға арналған ағып кету класы әдетте VI класты болып табылады, ол API 598 немесе ISO 5208 стандартына сәйкес тексеріледі.
Металлға орнатылған клапандар жоғарырақ орнату моментін қажет етеді. Олардың ағып кетуге төзімділігі IV класты критерийлер бойынша бөлек анықталады.
Көбелек клапанының айналу моментіне әсер ететін 6 фактор
Анықтайтын алты айнымалы бар көбелек клапанының айналу моментін есептеу метрикасы кез келген берілген қолданба үшін.
Клапан өлшемі (DN / құбыр диаметрі)
Айналдыру моменті диск диаметрінің кубымен шамамен масштабталады.
Мысалы, DN200 клапаны бірдей қысымда DN50 клапанына қарағанда айтарлықтай көп айналу моментін қажет етеді.
Осы кубтық қатынас үлкен диаметрлі клапандардың әрқашан дерлік беріліс операторларын немесе қуатты жетектерді қажет етуінің себебі болып табылады.
Дифференциалды қысым (ΔP)
Дифференциалды қысым кез келген айналу моментін есептеудегі ең үлкен айнымалы болып табылады.
Жабық дискідегі жоғары ΔP сыну моментін де, отыру моментін де айтарлықтай арттырады.
Айналдыру моментін әрқашан қалыпты жұмыс қысымында емес, максималды номиналды ΔP кезінде есептеңіз.
Орындық материал
EPDM және NBR эластомерлері PTFE-мен қапталған орындықтарға қарағанда орындық үйкелісін көбірек тудырады.
Ескірген эластомерлер жаңа клапанның деректер парағының көрсеткіштерінен әлдеқайда жоғары момент мәндерін жасай алады.
Ұзақ уақыт қызмет ететін қондырғылар үшін жетектің қауіпсіздік шегін таңдаған кезде орындықтың ескіруін ескеріңіз.
Орта түрі және тұтқырлығы
Диск айналуы кезінде суспензиялар, тұтқыр сұйықтықтар және талшықты орталар кедергі моментін қосады.
Таза су - көптеген өндірушілердің айналу моментінің диаграммаларында қолданылатын стандартты негізгі сызба.
Егер технологиялық сұйықтық судан айтарлықтай ерекшеленсе, момент мәндерін өндірушімен тексеріңіз.
Клапан дизайны және эксцентриктілік
Орталықтандырылған немесе концентрлік көбелек клапандары 90 градустық қозғалыс кезінде дискінің орындыққа жанасуын сақтайды. Бұл үздіксіз жанасу эксцентрикалық конструкциялармен салыстырғанда жоғары айналу моментін жасайды.
Қос және үш еселенген эксцентрлік клапандар дискіні ашылған бойда бірден орындықтан көтеріп, жұмыс моментін және орындықтың тозуын азайтады.
Дене: Көміртекті болат, шойын болат, соғылған болат, SS304, SS316, әл-қола, созылғыш темір
Температура
Суық температура эластомерлерді қатайтады және сыну моментін қоршаған орта мәндерінен тыс арттыруы мүмкін.
Сонымен қатар, жоғары температура орындықтың ісінуіне немесе тозуына әкелуі мүмкін, бұл уақыт өте келе айналу моментінің профилін өзгертеді.
Жетектің өлшемін нақтыламас бұрын, орындық материалының толық жұмыс температурасы диапазонына сәйкестігін әрқашан растаңыз.
Көбелек клапанының моментін есептеу формуласын қалай пайдаланасыз?
The көбелек клапанының айналу моментін есептеу формуласы жалпы момент төменде көрсетілгендей төрт өлшенетін компонентке бөлінеді.
Төрт компонентті формула
Жалпы айналу моменті (T) = Тт + Ц + Тп + Тд
Қайда:
- Tt = ствольдік мойынтірек үйкеліс моменті
- Ts = орындық үйкеліс моменті
- Tp = қысым тудыратын момент (дискінің білік орталығынан ығысуы)
- Td = ағынды ортадан динамикалық немесе гидродинамикалық момент
AWWA жеңілдетілген өріс формуласы
Су құбырлары үшін AWWA C504 практикалық қысқа жолды ұсынады:
T = K x D3 x ΔP
Қайда:
- T = Нм-дегі айналу моменті
- K = клапан коэффициенті (өндіруші деректер парағынан)
- D = диск диаметрі (метрмен)
- ΔP = бардағы қысымның дифференциалды мәні
K клапан түріне, орындық материалына және диск профиліне байланысты өзгереді.
Әрқашан өндіруші жариялаған K мәнін пайдаланыңыз - жалпы бағалау емес.
Жетектің өлшемін анықтаудың қауіпсіздік факторы
Жетекті таңдамас бұрын, есептелген максималды айналу моментіне 1,25-тен 1,5-ке дейінгі қауіпсіздік коэффициентін қолданыңыз.
AWWA C504 стандартты су құбырлары қызметі үшін осы ауқымды ұсынады.
Тұйық қызмет көрсету немесе сирек жұмыс істейтін клапандар үшін қауіпсіздік коэффициентін 1,5-тен 2,0-ге дейін арттырыңыз.
Бұл кеңірек шекара ескі орындықтарды, суық іске қосу жағдайларын және жүрістің орта кезіндегі айналу моментінің күрт өзгеруін қамтиды.
Метрикалық және империялық бірліктер
Көбелек клапанының айналу моментін есептеу метрикасы D метрмен, ал ΔP Па болғанда, момент моментін Нм-мен береді.
Егер ΔP кПа-мен енгізілсе, 1000-ға бөліңіз.
Императорлық есептеулер үшін D дюйммен, ал ΔP psi-мен өлшенеді. Нәтиже бірлік түрлендіру коэффициентімен ft-lb-пен өлшенеді.
Metric (Nm) AWWA, API және ISO құжаттамасы үшін стандарт болып табылады.
Көбелек клапанының айналу моментінің кестесі: DN50-ден DN300-ге дейінгі анықтамалық мәндер
The көбелек клапанының айналу моментінің диаграммасы Төменде EPDM немесе NBR орындықтары бар жұмсақ отыратын орталықтандырылған көбелек клапандары үшін болжамды момент мәндері берілген.
Бұл сандар көрсетілген қысым диапазонындағы таза сумен қамтамасыз етуді болжайды.
Бастапқы нүкте ретінде осы сандарды пайдаланыңыз. Жетекті таңдауды аяқтамас бұрын өндіруші шығарған момент қисықтарымен растаңыз.
| Клапан өлшемі | Әдеттегі ΔP | Орындық материал | Сыну моменті | Жүгіру моменті | Жабу моменті |
|---|---|---|---|---|---|
| DN50 (2 дюйм) | 0,5-1,0 бар | EPDM / NBR | 8-14 Нм | 10-16 Нм | 12-18 Нм |
| DN80 (3 дюйм) | 0,5-1,0 бар | EPDM / NBR | 18-28 Нм | 22-32 Нм | 26-36 Нм |
| DN100 (4 дюйм) | 1,0-1,6 бар | EPDM / NBR | 30-45 Нм | 38-55 Нм | 44-60 Нм |
| DN150 (6 дюйм) | 1,0-1,6 бар | EPDM / NBR | 60-90 Нм | 75-110 Нм | 88-120 Нм |
| DN200 (8 дюйм) | 1,0-1,6 бар | EPDM / NBR | 110-160 Нм | 140-200 Нм | 160-220 Нм |
| DN250 (10 дюйм) | 1,0-1,6 бар | EPDM / NBR | 180-260 Нм | 220-320 Нм | 260-360 Нм |
| DN300 (12 дюйм) | 1,0-1,6 бар | EPDM / NBR | 280-380 Нм | 340-460 Нм | 400-530 Нм |
ЕСКЕРТУКесте мәндері көрсетілген үшбұрышты-P диапазонындағы жұмсақ отыратын, центрлік көбелек клапандары үшін индикативті болып табылады. Металл отыратын және эксцентрикалық конструкциялар әртүрлі айналу моментінің профильдеріне ие болады. Жетектің соңғы өлшемдері өндіруші шығарған айналу моментінің қисықтарын пайдалануы керек.
Нақты әлемдегі қолданба сценарийі
Бұл сценарийде EPC мердігері суды тазартуды кеңейту жобасы үшін автоматтандырылған көбелек клапандарын көрсетуде.
Пневматикалық жетек серіппелерінің диапазондарын конфигурациялау үшін жетек жеткізушісінің штампталған момент деректері парақтары қажет.
TG Valve әрбір клапан өлшемі мен қысым рейтингісі үшін зауытта шығарылған айналу моменті туралы құжаттаманы ұсыну арқылы мәселені шешеді.
Нәтижесінде инженерлік уақыт азаяды және жетек таңдау қателері азаяды.
Қорытынды
Дұрыс есептеу көбелектің айналу моменті мәндер оны дұрыс жетекке сәйкестендіруді білдіреді. Бұл ішкі ағып кету және жүйенің істен шығуы сияқты мәселелерге әкелуі мүмкін дәлсіздіктердің алдын алуға көмектеседі.
TG Valve толық корпус пен орындық сынағын жүргізеді зауытында AWWA C504, API 609 және API 598 стандарттарына сәйкес.
Әрбір клапан өндірістен сыну моментін, жұмыс істеу моментін және отыру моментін қамтитын құжатталған момент параметрлері парағымен шығады.
Бұл құжаттама сатып алу топтары мен жетек жеткізушілеріне жетек шығысын клапанға тән момент деректерімен тікелей сәйкестендіруге мүмкіндік береді.
