Van cổng: Đúc chính xác & Giải pháp sản xuất OEM

1. Giới thiệu

Van cổng là một thiết bị cách ly cơ bản trong các hệ thống chất lỏng công nghiệp.

Của họ dài, Cổng tuyến tính tạo ra một đường dẫn dòng gần không được điều chỉnh khi mở hoàn toàn và con dấu cơ học tích cực khi đóng hoàn toàn.

Do giảm áp suất thấp, Xây dựng mạnh mẽ và sự phù hợp cho kích thước rất lớn và áp lực cao, Van cổng vẫn là lựa chọn cho sự cô lập đường ống trong các ngành công nghiệp từ nước và năng lượng đến dầu & khí và khai thác.

2. Van cổng là gì?

MỘT Van cổng là một loại van chuyển động tuyến tính sử dụng cổng trượt hoặc đĩa hình nêm để bắt đầu hoặc dừng dòng chảy của môi trường.

Không giống như các van điều chỉnh dòng chảy, Van cổng được thiết kế chủ yếu cho BẬT/TẮT cô lập.

Khi mở hoàn toàn, Họ tạo ra một đường dẫn dòng gần như không bị cản trở với giảm áp suất tối thiểu, làm cho chúng hiệu quả cao cho các hệ thống dòng chảy lớn như đường ống, Mạng lưới phân phối nước, hoặc dầu & đường truyền khí.

Van cổng có sẵn trong một phạm vi rộng của đường kính - từ DN 15 (½ inch) ĐẾN DN 1200 (48 inch) Và xa hơn cho các giải pháp đường ống tùy chỉnh.

Chúng cũng được sản xuất để xếp hạng áp lực lên đến Lớp học 2500 (PN 420), làm cho chúng phù hợp cho cả dịch vụ nước áp suất thấp và áp suất cao, Hệ thống hơi nước hoặc hydrocarbon nhiệt độ cao.

Vì sự mạnh mẽ và khả năng thích ứng của họ, Van cổng là một trong những van được chỉ định rộng rãi nhất trong các ngành công nghiệp như năng lượng, Xử lý hóa học, Khai thác, sự thi công, và quản lý nước.

Các tính năng chính của van cổng

• Áp suất thấp: Van cổng đầy đủ (đường kính cổng = đường kính ống) có ΔP thấp hơn 50% 70% so với van toàn cầu có cùng kích thước.
  Ví dụ, van cổng đầy đủ 6 inch có hệ số dòng chảy (CV) của 1,200, vs. 600 Đối với van cầu 6 inch (ASME B16.104).
• Khả năng dòng chảy cao: Lý tưởng cho các hệ thống đường kính lớn (lên đến 120 inch) Xử lý tốc độ dòng chảy cao (VÍ DỤ., 5,000 GPM cho nguồn nước), Trường hợp tối đa hóa thông lượng là rất quan trọng.
• Hiệu quả chi phí: Cho đường kính ≥6 inch, Van cổng rẻ hơn 20% so với van bóng và 50% Rẻ hơn van bướm, làm cho chúng trở thành lựa chọn kinh tế cho vận chuyển chất lỏng số lượng lớn.
• Niêm phong mạnh mẽ: Gates hình nêm tự ăn dưới áp lực, Đạt được ISO 5208 Lớp IV (Ghế kim loại) hoặc lớp VI (Ghế mềm) Ngắt quyết định để ngăn ngừa mất chất lỏng trong các ứng dụng độc hại hoặc có giá trị cao.
• Phạm vi hoạt động rộng: Thích hợp cho áp lực từ chân không đến lớp ANSI 2500 (4,200 psi) và nhiệt độ từ -196 ° C (đông lạnh) đến 870 ° C. (Hơi nước nhiệt độ cao), Tùy thuộc vào vật liệu.

3. Thiết kế thành phần & Vật liệu của van cổng

Van cổng được thiết kế là Thiết bị ranh giới áp lực kết hợp sức mạnh cấu trúc, Niêm phong tính toàn vẹn, và khả năng tương thích vật chất để đảm bảo sự cô lập an toàn.

Các yếu tố thiết kế và vật liệu của họ được chọn cẩn thận để đáp ứng hiệu suất, sự an toàn, và yêu cầu chi phí trên các ngành công nghiệp.

Các thành phần chính của van cổng

Lựa chọn vật liệu cho van cổng

Chọn vật liệu chính xác là điều cần thiết để đảm bảo sức mạnh cơ học, kháng ăn mòn, và sự ổn định nhiệt.

4. Nguyên tắc làm việc của van cổng

Một van cổng hoạt động bằng cách dịch chuyển động quay (tay cầm hoặc bộ truyền động) vào chuyển động tuyến tính của thân và cổng. Hành vi chính:

• Mở: Xoay bộ truyền động rút cổng vào nắp ca -pô/khe cắm, tạo ra một đường dẫn dòng chảy xấp xỉ đường ống xấp xỉ. Điện trở dòng chảy thấp, và giảm áp lực là tối thiểu.
• Đóng: Cổng tiến vào khu vực ghế, nén chống lại một hoặc hai chỗ ngồi để cô lập dòng chảy. Tiếp xúc với chỗ ngồi là vật liệu bằng kim loại với kim loại hoặc kim loại tùy thuộc vào thiết kế.
• Hướng dẫn & niêm phong: Hướng dẫn và hình học chỗ ngồi ngăn ngừa nghiêng, Đảm bảo chỗ ngồi thậm chí, và bù cho việc mở rộng nhiệt (Thiết kế nêm linh hoạt).
• Chỉ định vị trí: Thiết kế tăng thân cung cấp xác nhận trực quan về vị trí mở/đóng; Thân không tăng thường sử dụng các chỉ số hoặc công tắc giới hạn.

5. Các loại van cổng

Van cổng có thể được phân loại theo nhiều cách - bằng cách Hình học nêm, Cấu hình gốc, hoặc Biến thể thiết kế chuyên ngành.

Lựa chọn chính xác phụ thuộc vào loại chất lỏng, áp lực , nhiệt độ, tần số chu kỳ, và không gian cài đặt.

Nêm (Chất rắn, Linh hoạt) vs. Cổng song song

Tăng thân (Hệ điều hành&Y) vs. Không phát triển

Thông qua, Tấm, và các biến thể cổng dao

6. Các quy trình sản xuất phổ biến của van cổng

Việc sản xuất van cổng đòi hỏi sự kết hợp của quy trình hình thành nặng nề (đúc, rèn, sự chế tạo) Và Gia công chính xác Để đạt được độ chính xác niêm phong.

Mỗi tuyến được chọn dựa trên kích thước van, lớp áp lực, vật liệu, và yêu cầu ứng dụng.

Tổng quan về các tuyến sản xuất

Quá trình đúc và dung sai

Đảm bảo chất lượng trong sản xuất

• Thử nghiệm không phá hủy (Ndt): X quang, Siêu âm, hạt từ tính, hoặc thuốc nhuộm kiểm tra xâm nhập để phát hiện các khuyết tật đúc/giả mạo.
• Thủy tĩnh & Kiểm tra rò rỉ chỗ ngồi: Thực hiện theo API 598, ISO 5208, hoặc MSS-SP-61 tiêu chuẩn.
• Chứng nhận vật liệu: Báo cáo kiểm tra nhà máy (Mtrs) Xác nhận thành phần hóa học và tính chất cơ học.
• Kiểm soát kích thước: Gia công CNC đảm bảo các mặt niêm phong đạt được độ nhám cần thiết (Ra ≤ 0.8 μm thông thường).

7. Đặc điểm hiệu suất chính và phạm vi dữ liệu điển hình

Các phạm vi này là các kỹ sư hướng dẫn điển hình sử dụng khi chỉ định van cổng; Luôn xác nhận với dữ liệu của nhà sản xuất để xếp hạng chính xác.

8. Các chế độ thất bại phổ biến và giảm thiểu nguyên nhân gốc

9. Ứng dụng công nghiệp của van cổng

Van cổng được sử dụng rộng rãi ở đâu sự cách ly Và Áp suất thấp là ưu tiên:

• Dầu & Khí / Đường ống: Cách ly số lượng lớn, Van ống Piggable (Lửa 6d), Van đáy bể.
• Sản xuất điện: Cách ly hơi chính, Dòng nước cấp, Bỏ qua tuabin và ống dẫn hơi (Temp cao và áp suất cao).
• Nước & Nước thải: Sự cô lập dòng chảy đường kính lớn, cửa hàng đập và chính phân phối (Van sắt dễ uốn chung).
• Hóa dầu & Tinh chỉnh: Phân lập hydrocarbon, dòng quy trình áp suất cao (CR-MO và các biến thể không gỉ).
• Khai thác & Khoáng sản: Sự cô lập bùn (Cổng dao ưa thích cho các vết trượt mài mòn).
• Hàng hải & Ngoài khơi: Dằn và cách ly hàng hóa; Các vật liệu được chọn cho khả năng chống ăn mòn nước biển.
• Sản xuất công nghiệp: Quá trình phân lập chung trong các nhà máy hóa học, bột giấy & ngành công nghiệp giấy và thực phẩm (Ghế có khả năng phục hồi nơi cần đóng vệ sinh).

10. So sánh với các loại van khác

Van cổng được sử dụng rộng rãi cho BẬT/TẮT cô lập, Nhưng các kỹ sư và người quản lý mua sắm thường cần cân nhắc chúng so với các loại van khác - chẳng hạn như khối cầu, quả bóng, bươm bướm, và kiểm tra van - Để tối ưu hóa chi phí, hiệu suất, và khả năng duy trì.

So sánh chức năng

Key Takeaways

• Van cổng là tốt nhất cho sự cách ly Trường hợp giảm áp suất thấp và kích thước lớn được yêu cầu, Nhưng không phải vì điều chỉnh.
• Van Quả cầu là lựa chọn hàng đầu cho Kiểm soát dòng chảy chính xác và nhiệm vụ điều tiết.
• Van bóng lời đề nghị Tắt nhanh Với sự niêm phong tuyệt vời, làm cho chúng trở nên phổ biến trong dầu & khí, hóa chất, và sử dụng công nghiệp nói chung.
• Van bướm Cung cấp a nhỏ gọn, nhẹ, và giải pháp kinh tế cho đường kính rất lớn, thường trong các hệ thống nước hoặc HVAC.
• Kiểm tra van Phục vụ một chức năng khác hoàn toàn: ngăn chặn dòng chảy ngược trong các hệ thống đường ống mà không có sự kiểm soát bên ngoài.

11. Sự đổi mới, Số hóa, và xu hướng bền vững

Ngành công nghiệp van cổng đang phát triển để đáp ứng nhu cầu thông minh hơn, bền vững hơn, và các giải pháp hiệu suất cao hơn. Dưới đây là những xu hướng có ảnh hưởng nhất:

Số hóa (Van cổng thông minh)

• Giám sát hỗ trợ IoT: Van được trang bị áp suất, nhiệt độ, và cảm biến rung (VÍ DỤ., Siemens Sitrans VP) Truyền dữ liệu thời gian thực đến các hệ thống SCADA thực vật.
  Thuật toán AI dự đoán thất bại (VÍ DỤ., chỗ ngồi) 2–3 tháng trước, giảm thời gian chết không có kế hoạch bằng cách 30%.
• Trao động từ xa: 5Bộ truyền động điện hỗ trợ G. (VÍ DỤ., Emerson Bettis) Cho phép hoạt động từ xa của các van khu vực dưới đất hoặc khu vực nguy hiểm, loại bỏ sự cần thiết của nhân viên tại chỗ và giảm rủi ro an toàn.
• Cặp song sinh kỹ thuật số: Bản sao ảo của van cổng (VÍ DỤ., Đã có e3d) Mô phỏng hiệu suất dưới áp suất/nhiệt độ thay đổi, tối ưu hóa lịch bảo trì và giảm đại tu bằng cách 20%.

Vật liệu nâng cao

• Vật liệu tổng hợp gốm: Carbide silicon (Sic)-Gates và ghế được phủ cải thiện khả năng chống mài mòn bằng 5X, kéo dài tuổi thọ dịch vụ trong việc khai thác các mảnh 3 ĐẾN 15 năm.
• Hợp kim nhiệt độ cao: Hastelloy C276 Body và Inconel X-750 Cho phép van cổng hoạt động trong môi trường 800 ° C+ (VÍ DỤ., Nhà máy điện hạt nhân), Mở rộng việc sử dụng của họ ngoài giới hạn truyền thống.
• Polyme tự chữa lành: Ghế PTFE được nhúng với microcapsules giải phóng chất trám khi bị hư hỏng, Giảm rò rỉ và kéo dài tuổi thọ chỗ ngồi xuống 3x.

Bền vững

• Vật liệu tái chế: 80Thép tái chế 90% được sử dụng trong thân van cổng, giảm mức tiêu thụ năng lượng bằng cách 40% vs. Thép chính (Hiệp hội thép thế giới).
• Thiết kế rò rỉ thấp: Đóng gói tải trực tiếp và ghế PTFE làm giảm lượng khí thải chạy trốn bằng cách 90%, tuân thủ các quy định môi trường nghiêm ngặt (VÍ DỤ., Phương pháp EPA 21, Tôi đạt được).
• Hiệu quả năng lượng: Van cổng đầy đủ giúp giảm sử dụng năng lượng bơm bằng 15 trận20% so với. Thiết kế cổng giảm, Căn chỉnh với các mục tiêu giảm carbon toàn cầu (VÍ DỤ., Net-Zero bởi 2050).

12. Phần kết luận

Van cổng là một sự xử lý chất lỏng công nghiệp: Về nguyên tắc đơn giản, Nhưng yêu cầu về đặc điểm kỹ thuật và ứng dụng.

Ưu điểm của họ - giảm áp suất thấp, Kích thước rộng và khả năng áp suất, và cách ly cơ học đáng tin cậy - Làm cho chúng trở thành lựa chọn đúng đắn cho nhiều nhiệm vụ cách ly quan trọng.

Triển khai thành công đòi hỏi loại van và vật liệu phù hợp với điều kiện dịch vụ, tránh lạm dụng (Đáng chú ý là điều chỉnh), Thực thi sản xuất và thử nghiệm mạnh mẽ, và thiết lập một chương trình bảo trì dựa trên rủi ro.

Xu hướng hiện đại - Trí thông minh của bộ truyền động, Hợp kim tiên tiến, Giám sát kỹ thuật số và sản xuất phụ gia - Cải thiện độ tin cậy và kinh tế vòng đời, Nhưng yêu cầu cốt lõi vẫn còn:

Chỉ định các van cổng một cách bảo thủ, Duy trì chúng một cách chủ động, và coi chúng là tài sản xử lý và an toàn lâu dài.

 

Câu hỏi thường gặp

Van cổng có thể được sử dụng để lưu lượng ga không?

KHÔNG. Van cổng được thiết kế để bật/tắt. Mở một phần gây ra các máy bay phản lực tốc độ cao, Xói mòn chỗ ngồi và rung động. Sử dụng Quả cầu hoặc Van điều khiển để điều chỉnh.

Sự khác biệt giữa cổng nêm linh hoạt và rắn là gì?

Một nêm linh hoạt có một phần mỏng cho phép uốn đàn hồi để duy trì niêm phong dưới chu kỳ nhiệt hoặc sai lệch nhỏ; Một cái nêm rắn cứng và được sử dụng trong đó độ méo tối thiểu.

Tần suất các van cổng lớn nên được tập luyện?

Tần suất tập thể dục phụ thuộc vào nhiệm vụ; Một thông lệ là hoạt động định kỳ (hàng tháng đến hàng quý) Đối với các van cách ly được sử dụng không thường xuyên để ngăn chặn dính-các van quan trọng cao yêu cầu một lịch trình kiểm tra chính thức.

Đóng gói nào được khuyến nghị cho dịch vụ hơi nước nhiệt độ cao?

Đóng gói than chì hoặc bao bì sợi carbon bện nhiệt độ cao là tiêu chuẩn cho hơi nước; Tải trực tiếp được khuyến nghị để duy trì con dấu trong khoảng thời gian dài.

Khi nào một cổng dao được ưa thích?

Cổng dao được ưa thích cho các chất lỏng và chất lỏng chứa chất rắn trong đó một cánh cổng mỏng có thể cắt đứt tiền gửi và cung cấp sự cô lập; Tuy nhiên, Chúng thường có niêm phong ít tinh vi hơn so với thiết kế nêm hoặc song song.