Bentley OpenFlows HAMMER CONNECT Edition 帮助

有关选择阀门和大小的注意事项

用于确定阀门尺寸的一种简单方法是确定所需的阀门系数 (C v ),如 ANSI/ISA 标准 S75.01 所定义:

C v = 流量 (比重/压降) 1/2

其中流量以每分钟美国加仑数表示,压降以 60°F (16°C) 下每平方英寸磅数 (psi) 表示。设计者还需要检查预计最高流量与最高温度的组合,以避免阻塞或闪蒸条件。瞬变期间可能会出现最极端的流量。

Bentley HAMMER CONNECT 是用于确定阀门尺寸的最多样化设计工具,因为它使您可以模拟恒稳态事件或瞬时事件期间阀门可能会遇到的运行条件。Bentley HAMMER CONNECT 能够根据阀门的响应时间以不同的方式对阀门进行建模。流量控制阀与喘振控制阀之间的主要区别是它们的响应时间或激活时间:

流量控制阀 — 给水系统中的大部分阀门针对打开/关闭操作进行了设计(即,它们允许或阻止流量)。除此之外,流量控制阀根据阀体、活塞或扣板机构和传动机构,使用各种方法来限制流量。虽然特殊阀内件可用于处理持续高流速或高压差,但大部分流量控制阀并不设计用于响应或处理任何时间长度内的瞬时条件。它们通常受驱动,以确保缓慢打开或关闭。传动机构通常是液压传动机构、电动传动机构或压缩空气传动机构(对于给水系统来说较少见):

  • 液压传动机构 — 称为先导的小直径水管连接到阀门的上游和下游,这些点之间的压力差用于打开或关闭阀门。阀门类型取决于上游先导和下游先导如何连接到阀体和/或空气如何从中排放到环境压力或大气压力中。先导一词通常用于描述液压(有时是电子)电路和连接管。
  • 电动传动机构 — 这些是耦合到齿轮的电机,其工作是为了确保渐进式打开或关闭。在给水系统中,电动传动机构最常用于操作大尺寸隔离阀,但可能只有部分电动传动机构连接到备用电源或应急电源(在发生电力故障期间使用)。通常,还会为每个阀门提供手动超控装置和手轮。需要设置齿轮比,以便滚轮需要较大的转数才能完全打开或关闭阀门。即使对于最合格的操作员来说,这也能确保阀门无法太快关闭,以防止水锤。
  • 压缩空气传动机构 — 压缩空气传动机构或仪器空气传动机构在工业装置中更加常见,其中阀门和流量通常小于给水系统或废水系统(例如,通常为立方米/小时,而非立方米/秒)。压缩空气通常保持在已设置的压力,并且通常会储存一定的预留容量以确保在发生电力故障之后继续工作。由于需要压缩机以在气体容器中保持压力,因此可以在附近使用此类传动机构,但极少这样做。

喘振控制阀 — 大部分喘振控制阀经过尺寸调整并受驱动,以快速响应水力瞬时条件,以及处理比流量控制阀高得多的流量和压降(但时间更短)。有时会提供含有压缩氮气或其他特殊气体的小型储罐,来帮助阀门更快打开。先导通常经设计可响应突然或逐渐的压力变化,甚至还能响应压力变化率。首选液压传动机构或压缩空气传动机构,因为通常会安装这些阀门来防止电力故障或功率下降,在此期间,电动传动机构可能无法正常运行。由于大多数系统中出现水力瞬变的速度是如此之快,因此在瞬变期间将备用电源投入使用所需的时间通常太长。

如果任何阀门的打开或关闭速度相对于系统特征时间来说太快,或者阀门不受控制地运行,这些阀门就可能会启动水力瞬变。例如,在逆流速度非常高期间,由于水力先导无法做出响应,阀门可能会不受控制地运行。这说明了调整阀门尺寸以及处理阀门在其使用寿命中将遇到的整个流量范围的重要性。另一个示例是,由于过滤器堵塞或孔口破损,仪器空气压力可能无法到达处理正确流量或压力的阀门,从而导致其压缩空气传动机构无法正常工作。

必须遵循阀门制造商的选择、尺寸和维护计划,以避免所指定的阀门不适合特定应用。在确定喘振控制阀尺寸的过程中,关键的第一步是使用 Bentley HAMMER CONNECT 执行全面的水力瞬时分析,以确定阀门在其整个使用寿命中将遇到的正常条件和瞬时条件(例如,当前、临时和最终供水条件以及喘振控制方案)。如果所选喘振控制阀的类型或尺寸不适当,可能会导致出现比未安装任何防护装置的情况下更糟糕的瞬变。