Введение в электрогидравлический привод клапана, номинальное давление и температура клапана
Номинальное давление клапана – это максимальное допустимое рабочее давление при определенной температуре, выраженное как манометрическое давление. С повышением температуры тем выше снижается допустимое рабочее давление. Данные о номинальном давлении и температуре являются основной основой для правильного выбора фланцев, клапанов и трубопроводной арматуры для различных рабочих температур и давлений, а также основных параметров при проектировании и производстве. Номинальные значения давления и температуры для фланцев ASME/ANSI B16.5A-1992 для Американского института нефти, Японского института нефти, Французского института нефти и BS1560, часть II сформулированы в соответствии с номинальными значениями давления и температуры ASME/ANSI B16.5A-1992.
Номинальное давление и температура
Номинальное давление клапана – это максимальное допустимое рабочее давление при определенной температуре, выраженное как манометрическое давление. С повышением температуры тем выше снижается допустимое рабочее давление. Данные о номинальном давлении и температуре являются основной основой для правильного выбора фланцев, клапанов и трубопроводной арматуры для различных рабочих температур и давлений, а также основных параметров при проектировании и производстве.
Номинальные значения давления и температуры, а также данные для различных материалов приведены в главе 4. Во многих странах разработаны стандарты номинального давления и температуры для клапанов, фитингов и фланцев.
I. Американские стандарты
В американском стандарте значения давления и температуры для стальных клапанов соответствуют ASME/ANSI B16.5A-1992, ASMEB 16.34-1996; Номинальные значения давления и температуры для чугунных клапанов согласно ANSI 816.1-1989} B16.4-1989} ANSI B16.42-1985: Номинальные значения давления и температуры для бронзовых клапанов согласно ASME/ANSI B16.15A-1992, ASME, положения B16 .24-1991.
1) ASME/ANSI B16.5A-1992 предписывает две серии размеров фланцев в английских и метрических единицах измерения и перечисляет номинальные значения давления и температуры фланцев, применимые к двум системам соответственно. Метод определения британской единицы давления и температуры приведен в Приложении D стандарта.
На примере метрических единиц формула для определения номинальных значений давления и температуры для различных материалов выглядит следующим образом:
Где PT — относительно большое допустимое рабочее давление (МПа) при заданной температуре;
PN — Номинальное давление (МПа);
σ- – Допустимое напряжение (МПа) материала при заданной температуре.
Где значение 148 представляет собой допустимое значение напряжения материала углеродистой стали при комнатной температуре, известное как эталонный коэффициент напряжения.
На σ в формуле влияют температурные характеристики материала, допустимое напряжение и предел текучести материала при различных температурах, а также нагрузка на болт. Значение σ S указано в ASME/ANSI B16.5A-1992. В стандарт включено до 100 видов материалов французского синего цвета, которые сгруппированы по схожему химическому составу и механическим свойствам.
Номинальные значения давления и температуры для фланцев ASME/ANSI B16.5A-1992 для Американского института нефти, Японского института нефти, Французского института нефти и BS1560, часть II сформулированы в соответствии с номинальными значениями давления и температуры ASME/ANSI B16.5A-1992.
2) В американском стандарте ANSI B16.42-1985 «Фланцы и фланцевые фитинги для труб из ковкого чугуна» указаны номинальные температуры давления фланцев из ковкого чугуна CL150 и CL300 (PN2.0 и PN5.0mpa) в приложении к стандарту, а также указан метод формулирования. класса давления и температуры. Его основной принцип, сфера использования, ограничения и процедуры в основном соответствуют ASME/ANSIB 16.5A-1992.
3) ASME B16.34-1996 включает номинальные значения температуры и давления для фланцевых клапанов согласно ASME/ANSI B16.5A-1992. Номинальные значения давления и температуры для фланцевых клапанов в этом стандарте соответствуют методу разработки ASME/ANSI B16.5A-1992. В этом стандарте приведены таблицы номинальных значений давления и температуры для фланцевых и приварных клапанов стандартного класса, а также для приварных клапанов специального класса. В стандарте перечислено более 100 материалов клапанов, разделенных на 27 групп.
II. Немецкие стандарты
Немецкий стандарт DIN2401-1977, часть II, «Допустимое рабочее давление для трубных классов давления, стальные и чугунные детали труб», является относительно всеобъемлющим стандартом для номинальных значений давления и температуры. Среди них указано допустимое рабочее давление бесшовных труб, сварных труб, фланцев, клапанов, фитингов и болтов при использовании различных материалов и различных температурных условий. Этот стандарт включает 6 видов материалов фланцев, 4 вида материалов фланцевых чугунных клапанов, 5 видов литой стали, 5 видов кованой стали, все из которых являются оригинальными материалами. Все стали являются углеродистыми и низколегированными, нержавеющая сталь не включается.
В стандарте четко оговорено, что при выборе других материалов, отличных от исходных, допустимое рабочее давление должно рассчитываться по соотношению значения прочностной характеристики используемых материалов и значения прочности исходных материалов, указанного в стандарте. стандарт при 20℃.
Для давления и температуры материала из нержавеющей стали дополняется ISO/DIS70651 «стальной фланец». Формула для определения номинального давления и температуры материала из нержавеющей стали:
Где PT — допустимое рабочее давление (МПа) вновь указанного материала при температуре Т;
PN — Номинальное давление (МПа);
σs- – предел текучести материала при температуре Т, т.е.
Сигма, сигма 0,1 0,2 (МПа).
Где значение 205 — это значение предела текучести стали Cr18Ni8Mo при 20 ℃, известное как эталонный коэффициент напряжения.
В-третьих, бывший советский стандарт
Бывший советский стандарт TOCT356-1980 «Клапаны и трубопроводные аксессуары, серия номинального давления, испытательного давления и рабочего давления», все соответствует стандарту cMIAC RTAB253-19760.
Связь между рабочим давлением и номинальным давлением выражается следующей формулой:
Где Рт — рабочее давление указанного материала при температуре Т, (МПа);
PN — Номинальное давление (МПа);
σ20 — Допустимое напряжение (МПа) материала при 200℃;
Допустимое напряжение материала при температуре σ S – — (МПа)
В бывшем советском стандарте ТОСТ356-1980 материалы сгруппированы. В этом стандарте относительно большое допустимое рабочее давление ниже 200 ℃ рассматривается как рабочее давление при нормальной температуре и равно номинальному давлению.
Международные стандарты
Международный стандарт ISO/DIS7005-1-1992 «Общие трубные фланцы» представляет собой комбинацию американского стандарта ASME/ANSI B16.5A-1992 и немецкого стандарта фланцев класса номинального давления. Таким образом, в США и Германии в двух странах соответственно приняты стандарты номинального давления, стандартный метод установки номинального давления и температуры фланца и соответствующий ISO / DIS7005-1-1992 при номинальном давлении PN0,25, например 0,6, 1,0. , 1,6, 2,5, 4,0 МПа – немецкая фланцевая система; PN2,5,10,15,25,42МПа относятся к американской фланцевой системе. Стандарт номинального давления и температуры для каждой системы применяется только к стандарту фланца для соответствующей системы.
В-пятых, национальные стандарты Китая
Национальный стандарт GB/T9124-2000 (Приложение A) «Технические условия для фланцев стальных труб» относится к принципам и методам определения номинальных значений давления и температуры в немецком DIN2401-1977 и американском ASME/ANSI B16.5A-1992 и использует обычно используемые фланцевые материалы в Китае. В соответствии с международным стандартом ISO/DIS7005-1-1992 номинальное давление и температура фланца для двух серий номинального давления (PNO.25~4,0 МПа, PN2,0~42,0 МПа) были сформулированы соответственно.
Стандарт определяет 13 видов материалов фланцев в 12 классах номинального давления, рабочую температуру 20 ~ 530 ℃, относительно большое допустимое рабочее давление.
Гидравлический цилиндр с одним штоком На рис. 2-23 показана принципиальная схема гидравлического цилиндра с одним штоком. Этот гидроцилиндр имеет шток поршня только в одной камере. Метод установки предполагает два вида фиксированного цилиндра и поршневого штока. Для вывода линейного перемещения чаще всего используют фиксацию цилиндра. Эффективная рабочая площадь одноштокового гидроцилиндра с полостью штока и без полости штока не одинакова. Следовательно, когда масло под давлением поступает в две полости цилиндра при одинаковом давлении и скорости потока, скорость и тяга поршня в двух направлениях не равны. Колебательный цилиндр может совершать возвратно-поступательные движения, угол его качания составляет менее 360°.
Применение гидравлического привода в регулирующем клапане не так эффективно, как пневматический и электрический привод. В принципе, если источник питания пневматического привода заменяется на источник гидравлической энергии, он может стать гидравлическим приводом. Гидравлический привод на самом деле представляет собой гидравлический цилиндр, используемый в гидравлическом цилиндре гидравлического привода, в основном гидравлический цилиндр с одним поршневым штоком и гидравлический цилиндр поворота.
1 гидравлический цилиндр
(1) Гидравлический цилиндр с одним штоком. На рис. 2-23 показана принципиальная схема гидравлического цилиндра с одним штоком. Этот гидроцилиндр имеет шток поршня только в одной камере. Метод установки предполагает два вида фиксированного цилиндра и поршневого штока. Для вывода линейного перемещения чаще всего используют фиксацию цилиндра. Эффективная рабочая площадь одноштокового гидроцилиндра с полостью штока и без полости штока не одинакова. Следовательно, когда масло под давлением поступает в две полости цилиндра при одинаковом давлении и скорости потока, скорость и тяга поршня в двух направлениях не равны.
Рисунок 2-23 Принципиальная схема гидроцилиндра с одним штоком.
А) при подаче масла без штоковой полости б) при подаче масла через штоковую полость в) при дифференциальном подключении гидроцилиндра
На фиг. 2-23, на рисунке А, когда масло подается без полости штока, его скорость равна выходной силе; на рисунке Б, когда масло подается в полость штока, его скорость является выходной силой; C показывает дифференциальное соединение гидроцилиндра, а его скорость равна выходной силе.
(2) Поворотный цилиндр может совершать возвратно-поступательное движение, угол поворота составляет менее 360°. Чаще всего используются качающиеся цилиндры однолопастного типа и реечного типа. Цилиндр качания реечного механизма образует рейку на штоке поршня между двумя поршнями. Зубчатая рейка находится в зацеплении с шестерней, преобразуя возвратно-поступательное движение штока поршня во вращение выходного вала, как показано на рисунке 24. Цилиндр поворота однолопастной пластины, как показано на рисунке 2-25A, использует жидкость для толкания лезвия. пластина в цилиндре для достижения поворота. В этом качающемся цилиндре вращающий момент среднего давления P на валу маятника показан на рисунке 2-25b, а его значение является произведением давления P и расстояния R.
Тяговый момент, создаваемый давлением среды, действующим на левую сторону всей лопаточной пластины, равен
В формуле D — диаметр корпуса цилиндра (см);
D — Диаметр оси качания (см);
Р — входное рабочее давление (МПа);
H — Ширина лезвия (см);
Qu — Рабочий объем за оборот качающегося цилиндра (CM3/R)
η – механический КПД цилиндра поворота η=0,8~0,85.
Если средняя скорость вращения качающегося вала известна как Н (об/мин), то это объемный расход качающегося цилиндра. Цюй (л/мин)
Рисунок 2-24 Поворотный цилиндр шестерни и рейки
1,1 'одна гайка 2,2' один болт 3 одна торцевая крышка 4,4 'одно уплотнительное кольцо торцевой крышки 5,5' одна пружина/седло пружины 6,6 'один поршень рейки 7 одна втулка 8,21 одна шайба 9 одно упругое стопорное кольцо 10 одна плоская шайба 11.13.17.20.24 — кольцо 0 12.25 — шайба торцевая плоская
Регулировочный болт 15 – Втулка поршня 16 – Направляющее кольцо поршня 18 – Вал-шестерня 19 – Нижний подшипник 22 – Верхний подшипник
Время публикации: 22 июня 2022 г.
