Verificar considerações de instalação da válvula para maximizar
Desempenho do processo
As válvulas de verificação são críticas na prevenção do refluxo. Eles protegem bombas e compressores em um sistema de processo e impedem que os poços úmidos sejam inundados. A seleção e a instalação da válvula de retenção adequadas impedirão o desgaste prematuro da válvula e um desligamento não programado. As chaves para o desempenho bem -sucedido da válvula de retenção são seleção de válvulas, tamanho, instalação de tubulação e custo de propriedade. O tempo gasto na avaliação dessas considerações importantes maximizará o desempenho operacional da válvula de retenção.
Avaliação antes da seleção de válvulas
O design do sistema de bombeamento deve ser avaliado antes de selecionar uma válvula de retenção. Primeiro, considere se o design do sistema de bombas tem problemas em potencial. Se os problemas de surto forem uma preocupação, uma investigação de ondas deverá ser realizada por um fabricante de válvulas. A investigação de surto pode determinar se uma válvula de controle da bomba é mais adequada para a aplicação do que uma válvula de retenção.
Considerações de válvula de retenção -chave
Estilo de válvula:A seleção da válvula de retenção de estilo apropriada começa com a compreensão da mídia de processo. O tipo de mídia - seja limpo, abrasivo, corrosivo ou pasta - determina que estilo de válvula de retenção deve ser selecionado. Para serviço limpo, os estilos de válvula de verificação, como disco inclinado, porta dupla e silenciosos, são mais comuns para baixa perda de cabeça, tubo grande ou requisitos de fechamento rápido. Embora o flapper de borracha e as válvulas de seleção oscilante possam ser usados em serviço limpo, eles geralmente são usados no serviço de águas residuais. Essas válvulas são mais adequadas para aplicações abrasivas/corrosivas/sujas e reversão de fluxo rápido. As válvulas de seleção de balanço são comumente usadas para aplicações de descarga da bomba devido a opções de controle que acomodam condições de fluxo para frente e reversa variadas.
Tamanho da válvula:O tamanho correto da válvula é importante para o desempenho da válvula e pode ou não ser o mesmo que o tamanho do pipeline. Para o melhor desempenho da válvula, são necessários cálculos de dimensionamento para condições mínimas, normais e máximas de fluxo para otimizar a vida útil da válvula e minimizar a manutenção da válvula. A American Water Works Association Standard (AWWA C508) para válvulas de seleção os estados: "As válvulas podem ser submetidas a desgaste excessivo se houver um fluxo insuficiente para abrir a válvula".
As válvulas de flapper de borracha são normalmente dimensionadas para serem totalmente fechadas ou totalmente abertas com fluxo suficiente. Por outro lado, as válvulas de seleção de balanço da hidrovia integral normalmente não são dimensionadas para a abertura completa, mas são dimensionadas para a menor perda de cabeça aceitável por design. Se a válvula for dimensionada muito grande e normalmente operar quase fechada, a conexão do disco poderá ser usada. O desgaste prematuro pode ocorrer na conexão do disco através da vibração, oscilação e força até que a conexão de metal seja movida e não permite mais que o disco se assenta corretamente no corpo da válvula.
Estudo de caso 1
Em uma instalação, uma válvula de retenção de giro foi de grandes dimensões porque estava planejando um crescimento futuro. A baixa taxa de fluxo da válvula resultou na abertura da válvula a 17 graus. O disco quase vertical foi submetido ao fluxo de água de alta velocidade perto do topo do disco e da água em turbilhão no fundo do disco. As forças dinâmicas desequilibradas no disco fizeram com que o disco oscilasse e usasse as peças de conexão. O pino e as conexões foram desgastados e o orifício central no disco foi desgastado, não permitindo que o disco feche adequadamente. Com o tempo, o disco ficou solto e não conseguiu fechar.
Instalação da válvula:A instalação da válvula no pipeline é uma consideração crítica ao sucesso da válvula de retenção. A recomendação da Sociedade de Padronização dos Fabricantes da indústria de válvulas e acessórios (MSS SP - 92) é instalar uma válvula de retenção a um mínimo de 10 diâmetros de tubo de tubo reto no lado a jusante de camisetas, acessórios, aumento de turbulência ou bombas e cinco diâmetro de sondes para garantir o fluxo de laminares. No entanto, muitas instalações com pegadas menores alcançaram desempenho aceitável em sistemas com a válvula de retenção instalada com cinco comprimentos de diâmetro do tubo reto do lado a jusante das camisetas, acessórios, aumentos ou bombas e três diâmetros de tubo dos cotovelos, como mostrado na ilustração abaixo. Consulte o fabricante da válvula para distâncias de tubo de projeto menores que a recomendação do MSS.
Embora o MSS SP-92 recomende 10 comprimentos de diâmetro do tubo para instalação da válvula de retenção a jusante das bombas, muitas instalações alcançam desempenho aceitável com cinco comprimentos de diâmetro do tubo das bombas, depois de verificar com o fabricante da válvula.
Objetivo de design:O objetivo do planejamento do projeto é minimizar a pegada da instalação sem comprometer o desempenho do equipamento. O equipamento durará mais no fluxo laminar e sem alterações repentinas na velocidade de fluxo. Mudanças repentinas na velocidade de fluxo ocorrem durante um desligamento repentino da bomba quando o fluxo reverte e é interrompido pelo fechamento da válvula de retenção. Essa parada repentina no fluxo de fluido ou na velocidade de fluxo reduz instantaneamente a pressão abaixo da pressão do vapor e pode causar separação momentânea da coluna. O vácuo criado pela separação da coluna reúne as duas colunas violentamente. Quando as colunas se juntam, cria uma onda de choque de alta pressão, também conhecida como martelo de água. O martelo de água cria um som alto que é perturbador e o aumento da pressão que o acompanha pode ser destrutivo se não for tratado.
Awwa C508 Estados: "As condições de martelo de água, pulsação hidráulica e ruído operacional excessivo são resultados do design do sistema, em vez do design da válvula, e estão além do escopo deste padrão e requerem considerações especiais de design e construção".
Características de fluxo:Abaixo, são mostrados a análise de dinâmica de fluido computacional (CFD) de uma válvula de retenção próxima a um aumento. Os redemoinhos formados na parte inferior do aumento e criaram fluxo turbulento através da válvula de retenção. Movendo a válvula de retenção para longe do aumentador removeu os redemoinhos e criou um fluxo mais laminar através da válvula de retenção, conforme mostrado na segunda imagem CFD.
Forças dinâmicas desequilibradas no disco da válvula de retenção fizeram com que o disco oscilasse e desgaste.
Movendo a válvula de retenção ainda mais do aumento da turbulência diminuída e permitiu que o fluxo se tornasse mais laminar.
Crescente:Outra maneira de garantir mais fluxo laminar é limitar o tamanho do aumento entre a bomba e a válvula de retenção para que não seja maior que dois tamanhos de tubo. Por exemplo, se a descarga da bomba for de 12 pol. Seria aceitável usar um aumentador de 14 ou 16 pol. O tamanho da válvula de retenção, mas qualquer qualquer coisa maior seria muito extrema.
Estudo de caso 2:
Em outra instalação, devido à pegada extremamente compacta da instalação, a válvula de retenção foi instalada imediatamente após a bomba e o aumento da pequena distância do comprimento do tubo entre a válvula de retenção e a bomba. A descarga da bomba de alta velocidade focou um jato de água diretamente nas conexões do disco da válvula de retenção e do pino, desgastando prematuramente os componentes da válvula e causando assentos inadequados do disco.
Custo de propriedade:Ao selecionar a válvula de retenção adequada, é importante considerar o custo de propriedade. O custo de propriedade inclui custo inicial, custo de operação e custo de manutenção. Uma válvula de retenção barata pode acabar custando menos na inicialização, mas pode custar mais a longo prazo com manutenção não programada e tempo de inatividade do que uma válvula mais adequada para o aplicativo. A válvula mais adequada terá um desempenho melhor, exigirá menos manutenção e fornecerá longevidade do sistema.
Experiência de campo
Problemas:As válvulas de seleção com falha geralmente são causadas por instalações muito próximas às bombas e aumentadores. Além disso, há uma tendência no planejamento de design de tubs de descarga de grandes dimensões para expansão futura, que exigem redutores extremos para ajustar o tamanho da bomba. Ambos os problemas criam fluxo turbulento que pode usar as conexões de disco e pino e causar falha prematura da válvula de retenção.
Projeto da estação de bomba com válvula de retenção silenciosa instalada com comprimentos de cinco diâmetro do tubo da descarga da bomba.
Soluções:Idealmente, a distância do tubo entre a bomba e a válvula de retenção deve ser calculada durante a fase de projeto do projeto. Para instalações existentes, uma solução é mover a válvula de retenção mais longe da bomba para obter um fluxo mais laminar, de preferência cinco diâmetros de tubo. Se houver limitações de espaço e mover a válvula não for uma opção, considere outro estilo de válvula de retenção. Outra solução é verificar se a válvula de retenção é dimensionada corretamente para as condições do processo e, se possível, evite utilizar aumentos extremos.
Chaves para o desempenho bem -sucedido da válvula de retenção:O papel da válvula de retenção é impedir que o refluxo danifique as bombas no sistema de processo. As válvulas de verificação desempenham um papel vital na operação bem -sucedida de uma instalação. Ao projetar um sistema de bombeamento, é benéfico solicitar uma investigação de surto do fabricante da válvula para determinar se as condições do processo requerem uma válvula de retenção ou uma válvula de controle da bomba. Se uma válvula de retenção for necessária, a seleção da válvula, o tamanho, a instalação e o custo da propriedade devem ser considerados antes de especificar a válvula. Essas considerações importantes prolongarão a vida útil da válvula de retenção, garantirão a proteção adequada dos equipamentos de processo e impedirão um desligamento não planejado.