1 Venttiilin valinnan pääkohdat

1.1 Selvitä laitteessa tai laitteessa olevan venttiilin tarkoitus

Määritä venttiilin toimintaolosuhteet: käytettävän väliaineen luonne, työpaine, työlämpötila ja toiminnan ohjausmenetelmä jne.;

1.2 Valitse venttiilin tyyppi oikein

Oikea venttiilityypin valinta perustuu suunnittelijan täydelliseen käsitykseen koko tuotantoprosessista ja käyttöolosuhteista. Venttiilityyppiä valittaessa suunnittelijan tulee ensin hallita kunkin venttiilin rakenteelliset ominaisuudet ja suorituskyky;

1.3 Määritä venttiilin päätyliitäntä

Kierreliitännöistä, laippaliitännöistä ja hitsauspäätyliitännöistä kaksi ensimmäistä ovat yleisimmin käytettyjä. Kierreventtiilit ovat pääasiassa venttiileitä, joiden nimellishalkaisija on alle 50 mm. Jos halkaisija on liian suuri, liitoksen asennus ja tiivistäminen on erittäin vaikeaa. Laippakytketyt venttiilit ovat helpompia asentaa ja purkaa, mutta ne ovat raskaampia ja kalliimpia kuin kierreventtiilit, joten ne soveltuvat eri halkaisija- ja paineputkiliitoksiin. Hitsausliitokset sopivat raskaaseen kuormitukseen ja ovat luotettavampia kuin laippaliitokset. Hitsaamalla liitettyjen venttiilien purkaminen ja uudelleen asentaminen on kuitenkin vaikeaa, joten sen käyttö rajoittuu tilanteisiin, joissa se yleensä voi toimia luotettavasti pitkään tai käyttöolosuhteet ovat ankarat ja lämpötila korkea;

1.4 Venttiilimateriaalien valinta

Työväliaineen fysikaalisten ominaisuuksien (lämpötila, paine) ja kemiallisten ominaisuuksien (syövyttävyys) huomioimisen lisäksi väliaineen puhtaus (onko kiinteitä hiukkasia) tulee hallita valittaessa materiaaleja venttiilin vaipan, sisäosien ja tiivistävä pinta. Lisäksi tulee viitata valtion ja käyttäjäosaston asiaa koskeviin määräyksiin. Oikealla ja järkevällä venttiilimateriaalien valinnalla voidaan saavuttaa venttiilin taloudellisin käyttöikä ja paras suorituskyky. Venttiilin rungon materiaalien valintajärjestys on: valurauta-hiiliteräs-ruostumaton teräs ja tiivisterengasmateriaalien valintajärjestys: kumi-kupariseosteräs-F4;

1.5 Muut

Lisäksi tulee määrittää venttiilin läpi virtaavan nesteen virtausnopeus ja painetaso ja valita sopiva venttiili olemassa olevien tietojen (kuten venttiilituoteluettelot, venttiilituotenäytteet jne.) perusteella.

2 Yleisten venttiilien esittely

Venttiileitä on monenlaisia, ja lajikkeet ovat monimutkaisia. Päätyypit ovatluistiventtiilit, sulkuventtiilit, kuristusventtiilit,läppäventtiilit, tulppaventtiilit, palloventtiilit, sähköventtiilit, kalvoventtiilit, takaiskuventtiilit, varoventtiilit, paineenalennusventtiilit,höyrylukot ja hätäsulkuventtiilit,joista yleisesti käytettyjä ovat luistiventtiilit, sulkuventtiilit, kuristusventtiilit, tulppaventtiilit, läppäventtiilit, palloventtiilit, takaiskuventtiilit ja kalvoventtiilit.

2.1 Luukkuventtiili

Luistiventtiili on venttiili, jonka avaus- ja sulkemisrunkoa (venttiililevyä) ohjaa venttiilin varsi ja se liikkuu ylös ja alas pitkin venttiilin istukan tiivistepintaa, joka voi yhdistää tai katkaista nesteen kulun. Sulkuventtiiliin verrattuna luistiventtiilillä on parempi tiivistyskyky, pienempi nesteen vastus, vähemmän vaivaa avaamisessa ja sulkemisessa, ja sillä on tietty säätökyky. Se on yksi yleisimmin käytetyistä sulkuventtiileistä. Haittoja ovat suuri koko, sulkuventtiiliä monimutkaisempi rakenne, tiivistepinnan helppo kuluminen ja vaikea huolto. Se ei yleensä sovellu kuristukseen. Luistiventtiilin varren kierteen sijainnin mukaan se voidaan jakaa kahteen tyyppiin: nouseva karatyyppi ja piilokaratyyppi. Porttilevyn rakenteellisten ominaisuuksien mukaan se voidaan jakaa kahteen tyyppiin: kiilatyyppi ja yhdensuuntainen tyyppi.

2.2 Sulkuventtiili

Sulkuventtiili on alaspäin sulkeutuva venttiili, jossa avaus- ja sulkuosat (venttiililevy) ohjataan venttiilin varren avulla liikkumaan ylös ja alas pitkin venttiilin istukan akselia (tiivistepinta). Luistiventtiiliin verrattuna sillä on hyvä säätökyky, huono tiivistyskyky, yksinkertainen rakenne, kätevä valmistus ja huolto, suuri nesteen vastus ja alhainen hinta. Se on yleisesti käytetty katkaisuventtiili, jota käytetään yleensä halkaisijaltaan keskikokoisiin ja pieniin putkiin.

2.3 Palloventtiili

Palloventtiilin avaus- ja sulkemisosat ovat palloja, joissa on pyöreät läpimenevät reiät, ja pallo pyörii venttiilin varren mukana venttiilin avaamisen ja sulkemisen toteuttamiseksi. Palloventtiilillä on yksinkertainen rakenne, nopea kytkentä, kätevä käyttö, pieni koko, kevyt paino, vähän osia, pieni nesteen vastus, hyvä tiivistys ja helppo huolto.

2.4 Kaasuventtiili

Venttiililevyä lukuun ottamatta kuristusventtiilillä on periaatteessa sama rakenne kuin sulkuventtiilillä. Sen venttiililevy on kuristuskomponentti, ja eri muodoilla on erilaiset ominaisuudet. Venttiilin istukan halkaisija ei saa olla liian suuri, koska sen avautumiskorkeus on pieni ja väliaineen virtausnopeus kasvaa, mikä kiihdyttää venttiililevyn kulumista. Kaasuventtiilillä on pienet mitat, kevyt paino ja hyvä säätökyky, mutta säätötarkkuus ei ole korkea.

2.5 Sulkuventtiili

Tulppaventtiilin avaus- ja sulkemisosana käytetään läpimenevällä reiällä varustettua tulpparunkoa, ja tulpan runko pyörii venttiilin varren mukana avaamisen ja sulkeutumisen aikaansaamiseksi. Tulppaventtiilillä on yksinkertainen rakenne, nopea avautuminen ja sulkeutuminen, helppokäyttöisyys, pieni nesteen vastus, vähän osia ja kevyt paino. Tulppaventtiilejä on saatavana suora-, kolmi- ja nelitietyypeinä. Suorat tulppaventtiilejä käytetään väliaineen katkaisemiseen ja kolmi- ja nelitieventtiileillä väliaineen suunnan muuttamiseen tai väliaineen ohjaamiseen.

2.6 Läppäventtiili

Läppäventtiili on läppälevy, joka pyörii 90° kiinteän akselin ympäri venttiilin rungossa avaus- ja sulkemistoiminnon suorittamiseksi loppuun. Läppäventtiili on kooltaan pieni, kevyt, rakenteeltaan yksinkertainen ja koostuu vain muutamasta osasta.

Ja se voidaan avata ja sulkea nopeasti kääntämällä 90°, ja sitä on helppo käyttää. Kun läppäventtiili on täysin auki, läppälevyn paksuus on ainoa vastus, kun väliaine virtaa venttiilirungon läpi. Siksi venttiilin tuottama painehäviö on hyvin pieni, joten sillä on hyvät virtauksensäätöominaisuudet. Läppäventtiilit on jaettu kahteen tiivistetyyppiin: elastinen pehmeä tiiviste ja metalli kova tiiviste. Elastisissa tiivisteventtiileissä tiivisterengas voidaan upottaa venttiilin runkoon tai kiinnittää läppälevyn kehälle. Sillä on hyvä tiivistyskyky ja sitä voidaan käyttää kuristukseen sekä keskityhjiöputkistoon ja syövyttäviin aineisiin. Metallitiivisteillä varustetuilla venttiileillä on yleensä pidempi käyttöikä kuin elastisilla tiivisteillä varustetuilla venttiileillä, mutta täydellistä tiivistystä on vaikea saavuttaa. Niitä käytetään yleensä tilanteissa, joissa virtaus ja painehäviö vaihtelevat suuresti ja vaaditaan hyvää kuristuskykyä. Metallitiivisteet voivat mukautua korkeampiin käyttölämpötiloihin, kun taas elastisilla tiivisteillä on se vika, että lämpötila rajoittaa niitä.

2.7 Takaiskuventtiili

Takaiskuventtiili on venttiili, joka voi automaattisesti estää nesteen takaisinvirtauksen. Takaiskuventtiilin venttiililevy avautuu nestepaineen vaikutuksesta ja neste virtaa tulopuolelta poistopuolelle. Kun paine tulopuolella on pienempi kuin poistopuolella, venttiililevy sulkeutuu automaattisesti tekijöiden, kuten nesteen paine-eron ja oman painovoimansa vaikutuksesta nesteen takaisinvirtauksen estämiseksi. Rakenteellisen muodon mukaan se jaetaan noston takaiskuventtiiliin ja kääntötakaventtiiliin. Noston takaiskuventtiilillä on parempi tiiviys kuin kääntöventtiilillä ja suurempi nesteen vastus. Pumpun imuputken imuaukkoon tulee valita jalkaventtiili. Sen tehtävä on: täyttää pumpun tuloputki vedellä ennen pumpun käynnistämistä; pitääksesi tuloputken ja pumpun rungon täynnä vettä pumpun pysäyttämisen jälkeen uudelleenkäynnistystä varten. Jalkaventtiili asennetaan yleensä vain pystyputkeen pumpun tuloaukkoon, ja väliaine virtaa alhaalta ylös.

2.8 Kalvoventtiili

Kalvoventtiilin avaus- ja sulkemisosa on kumikalvo, joka on venttiilirungon ja venttiilin kannen välissä.

Kalvon ulkoneva osa on kiinnitetty venttiilin karaan ja venttiilin runko on vuorattu kumilla. Koska väliaine ei pääse venttiilin kannen sisäonteloon, venttiilin kara ei tarvitse tiivisteholkkia. Kalvoventtiilillä on yksinkertainen rakenne, hyvä tiivistyskyky, helppo huoltaa ja alhainen nesteen vastus. Kalvoventtiilit jaetaan patotyyppiin, suoran läpivientiin, suorakulmaiseen tyyppiin ja tasavirtatyyppiin.

3 Yleiset venttiilinvalintaohjeet

3.1 Luistiventtiilin valintaohjeet

Yleensä luistiventtiilit tulee valita ensin. Höyryn, öljyn ja muiden väliaineiden lisäksi luistiventtiilit soveltuvat myös rakeista kiintoainetta sisältäville ja korkean viskositeetin aineille sekä ilmaus- ja matalatyhjiöjärjestelmien venttiileille. Jos väliaineessa on kiinteitä hiukkasia, luistiventtiilin rungossa tulee olla yksi tai kaksi tyhjennysreikää. Matalan lämpötilan väliaineille tulee valita matalan lämpötilan erityinen sulkuventtiili.

3.2 Sulkuventtiilin valintaohjeet

Sulkuventtiili soveltuu putkiin, joilla on alhaiset nesteresistanssivaatimukset eli painehäviötä ei pidetä paljon, sekä putkiin tai laitteisiin, joissa on korkean lämpötilan ja korkeapaineinen väliaine. Se sopii höyry- ja muihin väliaineputkiin, joiden DN < 200 mm; pienet venttiilit voivat käyttää sulkuventtiilejä, kuten neulaventtiilejä, instrumenttiventtiilejä, näytteenottoventtiilejä, painemittariventtiilejä jne.; sulkuventtiileissä on virtauksen tai paineen säätö, mutta säätötarkkuus ei ole korkea ja putkilinjan halkaisija on suhteellisen pieni, joten sulkuventtiilit tai kuristusventtiilit tulisi valita; erittäin myrkyllisille aineille tulee valita paljetiivistetyt sulkuventtiilit; mutta sulkuventtiilejä ei tule käyttää väliaineille, joilla on korkea viskositeetti ja väliaine, joka sisältää helposti saostuvia hiukkasia, eikä niitä saa käyttää ilmanpoistoventtiileinä tai venttiileinä matalapainejärjestelmissä.

3.3 Palloventtiilin valintaohjeet

Palloventtiilit soveltuvat alhaisen lämpötilan, korkean paineen ja korkean viskositeetin väliaineille. Useimpia palloventtiilejä voidaan käyttää väliaineissa, joissa on suspendoituneita kiinteitä hiukkasia, ja niitä voidaan käyttää myös jauhemaisiin ja rakeisiin väliaineisiin tiivisteen materiaalivaatimusten mukaisesti; täyskanavaiset palloventtiilit eivät sovellu virtauksen säätöön, mutta sopivat tilanteisiin, joissa vaaditaan nopeaa avaamista ja sulkemista, mikä on kätevä hätäkatkaisuun onnettomuuksissa; palloventtiilejä suositellaan yleensä putkiin, joissa on tiukka tiivistyskyky, kuluminen, kutistumiskanavat, nopea avautuminen ja sulkeminen, korkea paineen katkaisu (suuri paine-ero), alhainen melu, kaasutusilmiö, pieni käyttömomentti ja pieni nesteen vastus; palloventtiilit soveltuvat kevyisiin rakenteisiin, matalapaineen katkaisuun ja syövyttäviin aineisiin; palloventtiilit ovat myös ihanteellisimpia venttiileitä matalan lämpötilan ja syvän kylmyyden väliaineille. Matalalämpöisten väliaineiden putkistojärjestelmiin ja laitteisiin tulee valita matalan lämpötilan palloventtiilit venttiilikansineen; kelluvia palloventtiilejä käytettäessä venttiilin istukan materiaalin tulee kestää pallon ja työaineen kuormitus. Halkaisijaltaan suuret palloventtiilit vaativat suuremman voiman käytön aikana, ja DN≥200 mm:n palloventtiileissä tulee käyttää kierukkavaihteistoa; kiinteät palloventtiilit sopivat tilanteisiin, joissa on suurempi halkaisija ja suurempi paine; lisäksi erittäin myrkyllisten prosessimateriaalien ja syttyvien väliaineiden putkistojen palloventtiileissä tulee olla tulenkestävät ja antistaattiset rakenteet.

3.4 Kaasuventtiilin valintaohjeet

Kuristusventtiilit sopivat tilanteisiin, joissa keskilämpötila on alhainen ja korkea paine, ja ne soveltuvat osiin, joiden virtausta ja painetta on säädettävä. Ne eivät sovellu väliaineille, joiden viskositeetti on korkea ja jotka sisältävät kiinteitä hiukkasia, eivätkä ne sovellu eristysventtiileihin.

3.5 Valintaohjeet tulppaventtiilille

Tulppaventtiilit sopivat tilanteisiin, joissa vaaditaan nopeaa avaamista ja sulkemista. Ne eivät yleensä sovellu höyrylle ja korkean lämpötilan materiaalille. Niitä käytetään väliaineille, joilla on matala lämpötila ja korkea viskositeetti, ja ne soveltuvat myös väliaineille, joissa on suspendoituneita hiukkasia.

3.6 Läppäventtiilin valintaohjeet

Läppäventtiilit soveltuvat tilanteisiin, joissa halkaisijat ovat suuret (kuten DN﹥600mm) ja lyhyet rakenteelliset pituusvaatimukset, sekä tilaisuuksiin, joissa tarvitaan virtauksen säätöä ja nopeaa avaamista ja sulkemista. Niitä käytetään yleensä väliaineille, kuten vesi, öljy ja paineilma, joiden lämpötila on ≤ 80 ℃ ja paine ≤ 1,0 MPa; koska läppäventtiileillä on suhteellisen suuri painehäviö verrattuna luistiventtiileihin ja palloventtiileihin, läppäventtiilit soveltuvat putkijärjestelmiin, joissa painehäviövaatimukset ovat löyhät.

3.7 Takaiskuventtiilin valintaohjeet

Takaiskuventtiilit soveltuvat yleensä puhtaille väliaineille, eivätkä ne sovellu väliaineille, jotka sisältävät kiinteitä hiukkasia ja korkean viskositeetin. Kun DN≤40mm, on suositeltavaa käyttää nostotakaiskuventtiiliä (sallittu asentaa vain vaakasuuntaisiin putkiin); kun DN＝50～400mm, on suositeltavaa käyttää kääntyvää nostoventtiiliä (voidaan asentaa sekä vaaka- että pystyputkiin. Jos asennetaan pystyputkeen, väliaineen virtaussuunnan tulee olla alhaalta ylös); kun DN≥450mm, on suositeltavaa käyttää puskurin takaiskuventtiiliä; kun DN＝100～400mm, voidaan käyttää myös kiekon takaiskuventtiiliä; kääntöventtiili voidaan tehdä erittäin korkeaksi työpaineeksi, PN voi saavuttaa 42 MPa, ja sitä voidaan soveltaa mihin tahansa työväliaineeseen ja mihin tahansa työlämpötila-alueeseen kuoren ja tiivisteiden eri materiaalien mukaan. Väliaine on vesi, höyry, kaasu, syövyttävä väliaine, öljy, lääke jne. Väliaineen käyttölämpötila-alue on välillä -196 ～ 800 ℃.

3.8 Kalvoventtiilin valintaohjeet

Kalvoventtiilit soveltuvat öljylle, vedelle, happamille väliaineille ja suspendoituneita aineita sisältäville aineille, joiden käyttölämpötila on alle 200 ℃ ja paine alle 1,0 MPa, mutta eivät orgaanisille liuottimille ja vahvoille hapettimille. Patotyyppiset kalvoventtiilit soveltuvat hankaaville rakeisille aineille. Virtausominaisuustaulukkoa tulee käyttää patotyyppisten kalvoventtiilien valinnassa. Suorat kalvoventtiilit soveltuvat viskooseille nesteille, sementtilietteille ja sedimenttiaineille. Erityisiä vaatimuksia lukuun ottamatta kalvoventtiilejä ei saa käyttää tyhjiöputkistoissa ja alipainelaitteissa.