1 Venttiilin valinnan keskeiset kohdat

1.1 Selvitä venttiilin tarkoitus laitteessa tai instrumentissa

Määritä venttiilin käyttöolosuhteet: käytettävän väliaineen luonne, käyttöpaine, käyttölämpötila ja toiminnanohjausmenetelmä jne.;

1.2 Valitse venttiilin tyyppi oikein

Venttiilityypin oikea valinta perustuu suunnittelijan täydelliseen ymmärrykseen koko tuotantoprosessista ja käyttöolosuhteista. Venttiilityyppiä valitessaan suunnittelijan tulee ensin hallita kunkin venttiilin rakenteelliset ominaisuudet ja suorituskyky;

1.3 Määritä venttiilin päätyliitäntä

Kierreliitoksista, laippaliitoksista ja hitsausliitoksista käytetään yleisimmin kahta ensimmäistä. Kierreventtiilit ovat pääasiassa venttiilejä, joiden nimellishalkaisija on alle 50 mm. Jos halkaisija on liian suuri, liitoksen asennus ja tiivistäminen on erittäin vaikeaa. Laippaliitokset ovat helpompia asentaa ja purkaa, mutta ne ovat painavampia ja kalliimpia kuin kierreventtiilit, joten ne sopivat eri halkaisijoiden ja paineiden putkiliitoksiin. Hitsausliitokset soveltuvat raskaisiin kuormitusolosuhteisiin ja ovat luotettavampia kuin laippaliitokset. Hitsausliitosten purkaminen ja uudelleenasentaminen on kuitenkin vaikeaa, joten niiden käyttö rajoittuu tilanteisiin, joissa ne voivat yleensä toimia luotettavasti pitkään tai käyttöolosuhteet ovat ankarat ja lämpötila korkea.

1.4 Venttiilimateriaalien valinta

Työväliaineen fysikaalisten ominaisuuksien (lämpötila, paine) ja kemiallisten ominaisuuksien (syövyttävyys) huomioon ottamisen lisäksi on tärkeää hallita väliaineen puhtaus (kiinteiden hiukkasten esiintyminen) venttiilin kuoren, sisäosien ja tiivistyspinnan materiaaleja valittaessa. Lisäksi on otettava huomioon asiaankuuluvat valtion ja käyttöosaston määräykset. Venttiilimateriaalien oikea ja kohtuullinen valinta voi saavuttaa venttiilin taloudellisimman käyttöiän ja parhaan suorituskyvyn. Venttiilirungon materiaalien valintajärjestys on: valurauta-hiiliteräs-ruostumaton teräs ja tiivisterenkaiden materiaalien valintajärjestys on: kumi-kupari-seosteräs-F4;

1.5 Muut

Lisäksi venttiilin läpi virtaavan nesteen virtausnopeus ja painetaso tulisi määrittää, ja sopiva venttiili tulisi valita olemassa olevien tietojen (kuten venttiilituoteluetteloiden, venttiilituotenäytteiden jne.) avulla.

2 Yleisten venttiilien esittely

Venttiilejä on monenlaisia, ja niiden tyypit ovat monimutkaisia. Päätyypit ovatsulkuventtiilit, sulkuventtiilit, kaasuventtiilit,läppäventtiilit, tulppaventtiilit, palloventtiilit, sähköventtiilit, kalvoventtiilit, takaiskuventtiilit, varoventtiilit, paineenalennusventtiilit,höyryloukut ja hätäsulkuventtiilit,Yleisimpiä näistä ovat sulkuventtiilit, kaasuläppäventtiilit, tulppaventtiilit, läppäventtiilit, kuulaventtiilit, takaiskuventtiilit ja kalvoventtiilit.

2.1 Sulkuventtiili

Luistiventtiili on venttiili, jonka avautumis- ja sulkeutumisrunkoa (venttiililevyä) ohjaa venttiilin varsi ja joka liikkuu ylös ja alas venttiilin istukan tiivistyspintaa pitkin, mikä voi yhdistää tai katkaista nesteen kulun. Sulkuventtiiliin verrattuna luistiventtiilillä on parempi tiivistyskyky, pienempi nesteen vastus, vähemmän vaivaa avattaessa ja suljettaessa sekä tietty säätökyky. Se on yksi yleisimmin käytetyistä sulkuventtiileistä. Haittoja ovat suuri koko, monimutkaisempi rakenne kuin sulkuventtiilillä, tiivistyspinnan helppo kuluminen ja vaikea huolto. Se ei yleensä sovellu kuristukseen. Luistiventtiilin varren kierteiden sijainnin mukaan se voidaan jakaa kahteen tyyppiin: nousevavartinen ja piilovartinen. Luistilevyn rakenteellisten ominaisuuksien mukaan se voidaan jakaa kahteen tyyppiin: kiilamainen ja rinnakkainen.

2.2 Sulkuventtiili

Sulkuventtiili on alaspäin sulkeutuva venttiili, jossa avaus- ja sulkeutumisosat (venttiililevy) liikkuvat venttiilin varren avulla ylös ja alas venttiilin istukan (tiivistyspinnan) akselia pitkin. Sulkuventtiiliin verrattuna sillä on hyvä säätökyky, huono tiivistyskyky, yksinkertainen rakenne, kätevä valmistus ja huolto, suuri nesteenkestävyys ja edullinen hinta. Se on yleisesti käytetty sulkuventtiili, jota käytetään yleensä keskikokoisissa ja pienissä putkistoissa.

2.3 Palloventtiili

Palloventtiilin avaus- ja sulkeutumisosat ovat pyöreitä läpireikiä sisältäviä palloja, jotka pyörivät venttiilin varren mukana venttiilin avaamiseksi ja sulkemiseksi. Palloventtiilillä on yksinkertainen rakenne, nopea kytkentä, kätevä käyttö, se on pienikokoinen, kevyt, siinä on vähän osia, pieni nesteenvastus, hyvä tiivistys ja helppo huolto.

2.4 Kaasuläppä

Venttiililäppää lukuun ottamatta kuristusventtiilillä on periaatteessa sama rakenne kuin sulkuventtiilillä. Sen venttiililäppä on kuristuskomponentti, ja eri muodoilla on erilaiset ominaisuudet. Venttiilin istukan halkaisijan ei tulisi olla liian suuri, koska sen avautumiskorkeus on pieni ja keskivirtausnopeus kasvaa, mikä kiihdyttää venttiililäppän kulumista. Kaasuventtiilillä on pienet mitat, kevyt paino ja hyvä säätökyky, mutta säätötarkkuus ei ole korkea.

2.5 Tulppaventtiili

Tulppaventtiilissä on läpireikäinen tulpparunko avaus- ja sulkemisosana, ja tulpparunko pyörii venttiilin varren mukana avauksen ja sulkeutumisen aikaansaamiseksi. Tulppaventtiilillä on yksinkertainen rakenne, nopea avautuminen ja sulkeutuminen, helppo käyttö, pieni nesteenvastus, vähän osia ja kevyt paino. Tulppaventtiilejä on saatavana suora-, kolmitie- ja nelitietyyppeinä. Suoraa tulppaventtiiliä käytetään väliaineen katkaisemiseen, ja kolmitie- ja nelitietulppaventtiilejä käytetään väliaineen suunnan muuttamiseen tai ohjaamiseen.

2.6 Läppäventtiili

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

Ja se voidaan avata ja sulkea nopeasti kiertämällä sitä 90°, ja sitä on helppo käyttää. Kun läppäventtiili on täysin auki, läppälevyn paksuus on ainoa vastus, kun väliaine virtaa venttiilirungon läpi. Siksi venttiilin synnyttämä painehäviö on hyvin pieni, joten sillä on hyvät virtauksen säätöominaisuudet. Läppäventtiilit jaetaan kahteen tiivistystyyppiin: elastinen pehmeätiiviste ja metallikovatiiviste. Elastisissa tiivisteventtiileissä tiivistysrengas voidaan upottaa venttiilirunkoon tai kiinnittää läppälevyn kehään. Sillä on hyvä tiivistyskyky ja sitä voidaan käyttää kuristukseen sekä keskikokoisille tyhjiöputkille ja syövyttäville aineille. Metallitiivisteillä varustetuilla venttiileillä on yleensä pidempi käyttöikä kuin elastisilla tiivisteillä varustetuilla venttiileillä, mutta täydellisen tiivistyksen saavuttaminen on vaikeaa. Niitä käytetään yleensä tilanteissa, joissa virtaus ja painehäviö vaihtelevat suuresti ja vaaditaan hyvää kuristuskykyä. Metallitiivisteet kestävät korkeampia käyttölämpötiloja, kun taas elastisilla tiivisteillä on se haittapuoli, että niitä rajoittaa lämpötila.

2.7 Takaiskuventtiili

Takaiskuventtiili on venttiili, joka voi automaattisesti estää nesteen takaisinvirtauksen. Takaiskuventtiilin läppä avautuu nesteen paineen vaikutuksesta ja neste virtaa tulopuolelta poistopuolelle. Kun tulopuolen paine on pienempi kuin lähtöpuolella, läppä sulkeutuu automaattisesti esimerkiksi nesteen paine-eron ja oman painovoimansa vaikutuksesta estäen nesteen takaisinvirtauksen. Rakenteellisen muodon mukaan se jaetaan nostotakaiskuventtiiliin ja keinutakaiskuventtiiliin. Nostotakaiskuventtiilillä on parempi tiivistys kuin keinutakaiskuventtiilillä ja suurempi nesteen vastus. Pumpun imuputken imuaukoksi tulisi valita jalkaventtiili. Sen tehtävänä on: täyttää pumpun tuloputki vedellä ennen pumpun käynnistämistä; pitää tuloputki ja pumpun runko täynnä vettä pumpun pysäyttämisen jälkeen uudelleenkäynnistystä varten. Jalkaventtiili asennetaan yleensä vain pystysuoraan putkeen pumpun tuloaukkoon, ja väliaine virtaa alhaalta ylös.

2.8 Kalvoventtiili

Kalvoventtiilin avautumis- ja sulkeutumisosa on kumikalvo, joka on venttiilin rungon ja venttiilikannen 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 tiivistepesää. Kalvoventtiilillä on yksinkertainen rakenne, hyvä tiivistyskyky, helppo huolto ja alhainen nesteenvastus. Kalvoventtiilit jaetaan pato-, suora-, kulma- ja tasavirtaventtiileihin.

3 Yleisiä venttiilin valintaohjeita

3.1 Sulkuventtiilin valintaohjeet

Yleensä luistiventtiilit tulisi valita ensin. Höyryn, öljyn ja muiden aineiden lisäksi luistiventtiilit soveltuvat myös rakeisia kiinteitä aineita ja korkean viskositeetin omaaville aineille, ja ne sopivat myös tuuletus- ja matalatyhjiöjärjestelmien venttiileihin. Kiinteitä hiukkasia sisältäville aineille luistiventtiilin rungossa tulisi olla yksi tai kaksi puhdistusreikää. Matalan lämpötilan aineille tulisi valita matalan lämpötilan erikoisluistiventtiili.

3.2 Sulkuventtiilin valintaohjeet

Sulkuventtiili sopii putkistoille, joissa nesteenkestävyysvaatimukset ovat alhaiset eli painehäviö ei ole suuri, sekä putkistoille tai laitteille, joissa käytetään korkean lämpötilan ja paineen väliaineita. Se sopii höyry- ja muiden väliaineiden putkistoille, joiden DN < 200 mm; pienissä venttiileissä voidaan käyttää sulkuventtiilejä, kuten neulaventtiilejä, instrumenttiventtiilejä, näytteenottoventtiilejä, painemittariventtiilejä jne.; sulkuventtiileissä on virtauksen tai paineen säätö, mutta säätötarkkuus ei ole korkea ja putkiston halkaisija on suhteellisen pieni, joten on valittava sulkuventtiili tai kuristusventtiili; erittäin myrkyllisille väliaineille on valittava paljetiivisteinen sulkuventtiili; mutta sulkuventtiilejä ei tule käyttää korkean viskositeetin omaaville väliaineille eikä väliaineille, jotka sisältävät helposti saostuvia hiukkasia, eikä niitä tule käyttää tuuletusventtiileinä ja venttiileinä matalatyhjiöjärjestelmissä.

3.3 Palloventtiilin valintaohjeet

Palloventtiilit soveltuvat matalan lämpötilan, korkean paineen ja korkean viskositeetin omaaville väliaineille. Useimpia kuulaventtiilejä voidaan käyttää suspendoituneissa kiinteissä hiukkasissa, ja niitä voidaan käyttää myös jauhemaisille ja rakeisille väliaineille tiivisteen materiaalivaatimusten mukaisesti. Täysikanavaiset kuulaventtiilit eivät sovellu virtauksen säätöön, mutta ne sopivat tilanteisiin, joissa tarvitaan nopeaa avaamista ja sulkemista, mikä on kätevää hätäkatkaisussa onnettomuuksissa. Kuulaventtiiliä suositellaan yleensä putkistoille, joilla on tiukka tiivistyskyky, kuluminen, kutistumiskanavat, nopea avaaminen ja sulkeminen, korkeapainekatkaisu (suuri paine-ero), alhainen melu, kaasutusilmiö, pieni käyttömomentti ja pieni nesteen vastus. Kuulaventtiilit soveltuvat kevyisiin rakenteisiin, matalapainekatkaisuun ja syövyttäviin väliaineisiin. Kuulaventtiilit ovat myös ihanteellisimmat venttiilit matalan lämpötilan ja syvän kylmän väliaineen käsittelyyn. Matalan lämpötilan väliaineiden putkistojärjestelmiin ja laitteisiin tulisi valita venttiilikansilla varustettu matalan lämpötilan kuulaventtiili. Kelluvia kuulaventtiilejä käytettäessä venttiilin istukan materiaalin tulisi kestää kuulan ja työaineen kuorma. Suurihalkaisijaltaan suuret palloventtiilit vaativat suurempaa voimaa käytön aikana, ja DN≥200 mm:n palloventtiileissä tulisi käyttää matovaihteita; kiinteät palloventtiilit sopivat suurempiin halkaisijoihin ja korkeampiin paineisiin; lisäksi erittäin myrkyllisten prosessimateriaalien ja syttyvien aineiden putkistoissa käytettävien palloventtiilien tulisi olla paloturvallisia ja antistaattisia.

3.4 Kaasuläppäventtiilin valintaohjeet

Kaasuventtiilit sopivat tilanteisiin, joissa on alhainen väliaineen lämpötila ja korkea paine, ja ne sopivat osiin, joissa on säädettävä virtausta ja painetta. Ne eivät sovellu korkean viskositeetin omaaville ja kiinteitä hiukkasia sisältäville väliaineille eivätkä eristysventtiileille.

3.5 Tulppaventtiilin valintaohjeet

Tulppaventtiilit sopivat tilanteisiin, joissa tarvitaan nopeaa avaamista ja sulkemista. Ne eivät yleensä sovellu höyrylle ja korkean lämpötilan väliaineille. Niitä käytetään matalan lämpötilan ja korkean viskositeetin omaaville väliaineille, ja ne sopivat myös leijuvia hiukkasia sisältäville väliaineille.

3.6 Läppäventtiilin valintaohjeet

Läppäventtiilit sopivat suurille halkaisijoille (kuten DN﹥600 mm) ja lyhyille rakennepituuksille sekä tilanteisiin, joissa vaaditaan virtauksen säätöä ja nopeaa avaamista ja sulkemista. Niitä käytetään yleensä väliaineille, kuten vedelle, öljylle ja paineilmalle, joiden lämpötila on ≤80 ℃ ja paine ≤1,0 MPa. Koska läppäventtiileillä on suhteellisen suuri painehäviö verrattuna sulkuventtiileihin ja palloventtiileihin, läppäventtiilit sopivat putkijärjestelmiin, joissa painehäviövaatimukset ovat pienet.

3.7 Takaiskuventtiilin valintaohjeet

Takaiskuventtiilit soveltuvat yleensä puhtaille väliaineille, eivätkä ne sovellu kiinteitä hiukkasia ja korkean viskositeetin omaaville väliaineille. Kun DN≤40 mm, on suositeltavaa käyttää nostotakaiskuventtiiliä (vain vaakasuoriin putkiin); kun DN＝50～400 mm, on suositeltavaa käyttää keinuvaa nostotakaiskuventtiiliä (voidaan asentaa sekä vaakasuoriin että pystysuoriin putkiin. Jos se asennetaan pystysuoraan putkeen, väliaineen virtaussuunnan tulee olla alhaalta ylös); kun DN≥450 mm, on suositeltavaa käyttää puskuritakaiskuventtiiliä; kun DN＝100～400 mm, voidaan käyttää myös kiekkotakaiskuventtiiliä; keinuvaa takaiskuventtiiliä voidaan käyttää erittäin korkeaan käyttöpaineeseen, PN voi saavuttaa 42 MPa, ja sitä voidaan käyttää missä tahansa käyttöväliaineessa ja käyttölämpötila-alueella kuoren ja tiivisteiden eri materiaalien mukaan. Väliaine voi olla vesi, höyry, kaasu, syövyttävä väliaine, öljy, lääke jne. Väliaineen käyttölämpötila-alue on -196～800 ℃.

3.8 Kalvoventtiilin valintaohjeet

Kalvoventtiilit soveltuvat öljylle, vedelle, happamille väliaineille ja suspendoitunutta ainetta sisältäville väliaineille, joiden käyttölämpötila on alle 200 ℃ ja paine alle 1,0 MPa, mutta eivät orgaanisille liuottimille ja voimakkaille hapettimille. Pakokalvoventtiilit soveltuvat hankaaville rakeisille väliaineille. Pakokalvoventtiilien valintaan tulee käyttää virtauskäyrätaulukkoa. Suorat kalvoventtiilit soveltuvat viskooseille nesteille, sementtilietteille ja sedimenttimäisille väliaineille. Erityisvaatimuksia lukuun ottamatta kalvoventtiilejä ei tule käyttää tyhjiöputkistoissa ja -laitteissa.