W dziedzinie produkcji ropy i gazu, zarządzania wodą i różnymi branżami procesowymi precyzyjna kontrola przepływu płynów ma kluczowe znaczenie. Zawory dławika to wyspecjalizowane urządzenia zaprojektowane do wykonywania tej podstawowej funkcji poprzez kontrolowanie natężenia przepływu i zmniejszając ciśnienie płynów przechodzących przez układ. Zrozumienie różnych rodzajów zaworów dławikowych jest fundamentalnym krokiem w wyborze odpowiedniego sprzętu do aplikacji.
Klasyfikacja Zawory dławika opiera się przede wszystkim na ich metodzie regulacji przepływu i projektowania. Dwie główne kategorie to stałe zawory dławika i regulowane zawory dławika.
1. Naprawiono zawory dławika
Naprawiono zawory dławika, znane również jako pozytywne dławiki, zawierają otwór o stałej geometrii, który zapewnia stałe, niezmienne ograniczenie przepływu. Zwycięzca jest zazwyczaj stwardniały materiał, taki jak węglik wolframowy, zaprojektowany tak, aby oprzeć się erozji z płynów o dużej prędkości, ściernych.
-
Projektowanie i operacja: Pojemność przepływu zależy od precyzyjnego rozmiaru i kształtu otworu, który jest instalowany w korpusie zaworu. Aby zmienić natężenie przepływu, cały otwór należy zastąpić jednym z różnych rozmiarów podczas wyłączania procesu.
-
Typowe zastosowania: Zawory te są głównie stosowane w zastosowaniach, w których warunki przepływu są stabilne i spójne oraz gdzie nie jest wymagana regulacja ręczna. Są one cenione za ich prostotę, solidność i niezawodność w ciężkich warunkach usługowych, takich jak dławiki produkcyjne.
2. Regulowane zawory dławika
Regulowane zawory dławika pozwalają na modyfikację obszaru przepływu, gdy zawór jest w służbie, zapewniając operatorom elastyczność w reagowaniu na zmieniające się warunki procesu. Są one dalej podzielone na podstawie ich wewnętrznego mechanizmu.
a) zawory igły i gniazda
Jest to powszechny rodzaj regulowanego dławika. Zawór ma stożkową igłę (lub łodygę), która porusza się liniowo do i z pasującego siedzenia, zmieniając w ten sposób pierścieniową powierzchnię między nimi.
-
Projektowanie i operacja: Obrócenie koła ręcznego lub uruchamianie zaworu przesuwa igłę. Drobna kontrola jest możliwa do osiągnięcia tego projektu. Powierzchnie uszczelniające są często wykonane z materiałów odpornych na erozję.
-
Typowe zastosowania: Dławiki igieł i siedzeń są odpowiednie do szerokiej gamy zastosowań wymagających precyzyjnej kontroli przepływu, w tym separatorów produkcyjnych, testowania studni i różnych procesów rafinacyjnych.
b) zawory podłączania i dławiki klatki
W tym projekcie perforowana klatka (lub rękaw) zawiera cylindryczną lub zwężającą się wtyczkę. Wtyczka obraca się lub porusza liniowo, aby wyrównać swoje solidne sekcje do otworów w klatce, otwierając lub zamykając fragmenty przepływu.
-
Projektowanie i operacja: Wielostopniowe spadek ciśnienia na otwory klatki minimalizuje kawitację i zmniejsza potencjał erozji, dzięki czemu jest to trwałe projektowanie różnic wysokiego ciśnienia.
-
Typowe zastosowania: Dławiki z wtyczkami i klatkami są często stosowane w dławikach produkcyjnych pod wysokim ciśnieniem, aplikacjom wypuszczonym do pary i innych usługach, w których powszechne są silne spadki ciśnienia.
c) Zawory obrotowe dysku
Ten projekt wykorzystuje dwa dyski z wyrównanymi otworami. Jeden dysk jest stacjonarny, a drugi obraca się. Obszar przepływu zmienia się, gdy otwory w obracającym się dysku poruszają się i wyrównują z otworami w stabilnym dysku.
-
Projektowanie i operacja: Działanie jest zazwyczaj ćwierć obrotu od pełnego otwarcia do całkowicie zamkniętego. Choć proste, krawędzie otworów mogą być podatne na erozję z ciał stałych w strumieniu przepływu.
-
Typowe zastosowania: Zawory te są często używane w mniej ciężkich usługach lub w aplikacjach, w których stałe ścierne nie są głównym problemem.
Kluczowe rozważania poza typem
Wybór zaworu dławika wymaga czegoś więcej niż wyboru typu. Wybór materiału jest najważniejszy; Wewnętrzne wykończenia i ciała są często wytwarzane ze stwardniałych stopów lub pokryte materiałami takimi jak węglik wolframowy w celu zwalczania zużycia z erozji i korozji. Ponadto zawory dławika mogą być obsługiwane ręcznie, hydraulicznie lub elektrycznie, w zależności od wymagań dotyczących automatyzacji, zdalnego sterowania i bezpieczeństwa.
Wybór zaworów dławiących jest krytyczną decyzją inżynierską. Naprawiono zawory dławika oferują prostotę dla stałych warunków przepływu, podczas gdy różne projekty regulowanych zaworów dławikowych - Needle i Fote, Plug and Cage oraz Rotary Tarc - zapewniają niezbędną elastyczność i kontrolę procesów dynamicznych. Prawidłowy wybór zależy od rygorystycznej analizy właściwości płynu, ciśnienia, temperatury, charakterystyki przepływu i konkretnych wymagań operacyjnych systemu.
