Kugelhahn DN400 für den Ein- und Austritt des Luftkühlers im Baihetan-Wasserkraftwerk

1. Einführung in die Anwendung vor Ort

1.1 Ventilmontageort: Ein- und Auslaufleitungen des Luftkühlers von Maschinensatz 10 am rechten Ufer des Baihetan-Wasserkraftwerks, Nennweite DN400, Nenndruck: PN16, vertikale Rohrinstallation.

1.2 Mediumprozessparameter: Nennweite DN400, Nenndruck: PN16, Betriebsdruck: 0,3~0,6 MPa, Betriebstemperatur: Umgebungstemperatur, Medium: Jinsha-Fluss-Wasser.

1.3 Ventilbetriebszustand

(1) Die Ventile befinden sich alle im Umgebungstemperaturzustand, die Betätigungsfrequenz ist jedoch nicht hoch, eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung (beidseitige Abdichtung) ist erforderlich;

(2) Die meisten Ventile an der geänderten Stelle befinden sich im teilweise geöffneten oder halbgeöffneten Zustand.

1. Vorhandene Probleme und Herausforderungen

Die Nennweite der Rohrleitungsventile ist zu groß gewählt, der tatsächliche Bedarf an Durchflussmenge ist zu gering, daher beträgt die tatsächliche Öffnung des DN400-Schmetterlingsventils 25 % bis 50 %, wodurch während des Betriebs Vibrationen und starke, beißende Geräusche entstehen.

2. Von EICMATION empfohlene Lösung

Analyse wie folgt:

Rohrleitungsgeräusche sind Geräusche, die während der Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen entstehen. In der industriellen Produktion sind Rohrleitungsgeräusche eine häufige Geräuschquelle, die sich negativ auf die Produktionsumgebung und die Gesundheit der Mitarbeiter auswirken und den normalen Betrieb der Anlagen beeinträchtigen kann. Um Rohrleitungsgeräusche effektiv zu kontrollieren, müssen wir die Entstehungsursachen von Rohrleitungsgeräuschen verstehen.

Die Entstehungsursachen von Rohrleitungsgeräuschen betreffen hauptsächlich zwei Aspekte: Zum einen die Schwingungen und Störungen im Inneren des Fluids, zum anderen die Reibung zwischen dem Fluid und der Rohrwand.

Schwingungen und Störungen im Inneren des Fluids: Wenn sich das Fluid in der Rohrleitung bewegt, bilden sich aufgrund der Viskosität und Trägheit des Fluids verschiedene Wirbel und Turbulenzen im Fluid. Durch die Wechselwirkung zwischen Fluid und fester Struktur während des Fluidflusses entstehen Wirbel, Stöße oder Drucksprünge, die zu Störungen des Fluids und damit zu Geräuschen führen. Diese bestehen hauptsächlich aus Rotationsgeräuschen (Fluiddruckpulsationen) und Wirbelgeräuschen (Turbulenzgeräusche). Eine geringe Öffnung des Ein- und Auslassventils des Luftkühlers vor Ort verstärkt den Stoß des Fluids auf die Klappen und erzeugt Wirbel und Turbulenzen, wodurch die Geräuschentwicklung weiter zunimmt. Die genaue Position des Geräusches und die festen Strukturen im Strömungsfeld sind das Hand-Schmetterlingsventil (DN400, PN16, CF8) an der Wasserleitung des Luftkühlers, dessen Öffnung nur 25 Grad beträgt.

Reibung zwischen dem Fluid und der Rohrwand: Wenn das Fluid durch die Rohrleitung fließt, entsteht eine Reibung mit der Rohrwand. Diese Reibung führt zu Energieverlusten und damit zu Wärme und Geräuschen. Bei höherer Geschwindigkeit des Fluids wird das durch die Reibung an der Rohrwand erzeugte Geräusch deutlicher. Nur wenn die Mach-Zahl des Fluidmediums größer als 1 ist (d. h. die Schallgeschwindigkeit beträgt ca. 344 m/s), entsteht ein deutliches Geräusch. Für die Wasserleitung des Luftkühlers des Baihetan-Wasserkraftwerks ist die Wasserzufuhrgeschwindigkeit deutlich geringer als die Schallgeschwindigkeit, daher kann das durch Reibung erzeugte Geräusch vernachlässigt werden.

Daher betrifft die Wasserleitung des Luftkühlers des Baihetan-Wasserkraftwerks nur feste Strukturen im Strömungsfeld, wie z. B. die geringe Öffnung des Schmetterlingsventils, die Vibrationen und starke, beißende Geräusche erzeugt.

Lösung: Einteiliges V-Kugelhahn-Handrad, Modell: BTN33M3628-DZL27800, Ventilkörper/Innenleben: CF8/304+STL, Dichtung: STL, Druck: PN16, Anschlussart: Standardflansch, Nennweite: DN400.

(I) Produktübersicht

Die V-Kugelhähne der Serie BTN von Ekmexun haben auf einer Seite des Halbkugelventilkörpers eine V-förmige Öffnung. Durch die Einstellung des Öffnungsgrades des Ventilkörpers wird die Durchflussfläche des Mediums verändert, um den Durchfluss zu regulieren. Sie können auch zur Ein-/Ausschaltsteuerung verwendet werden, um das Öffnen oder Schließen der Rohrleitung zu ermöglichen. Sie haben eine Selbstreinigungswirkung, können im Bereich kleiner Öffnungsgrade eine sehr kleine Durchflussmenge regulieren, haben ein großes Regelverhältnis und eignen sich für Medien mit Fasern, feinen Partikeln und Schlämmen.

(II) Strukturmerkmale und Funktionsprinzip

Der V-Kugelhahn der Serie BTN ist ein fester Kugelhahn, dessen Verschlusselement eine V-förmige Öffnung auf einer Halbkugel aufweist. Die V-förmige Öffnung hat scharfe Kanten, und während der Drehung des Kugelhahns gibt es eine Wischwirkung zwischen den Verschlusselementen, die eine starke Abschneidekraft für das Medium aufweist. Die V-förmige Öffnung der Kugel und der Strömungskanal des Ventilsitzes bilden einen fächerförmigen Bereich, der während der Drehung die Strömungsquerschnittsfläche verändern und eine präzise Regulierung des Mediums ermöglichen kann. Es handelt sich um ein Regelventil mit Winkelhub, dessen Regeleigenschaften die besten unter den Kugelhähnen sind, die Durchflusseigenschaften sind annähernd gleichprozentig, das Regelverhältnis beträgt bis zu 100:1. Die Dichtheit ist die gleiche wie bei normalen Kugelhähnen. Es wird eine bewegliche Ventilsitzstruktur mit Tellerfeder oder Federbeladung verwendet. Durch die Rückstellkraft der Feder kann die Kugel optimal mit dem Ventilsitz zusammenpassen, wodurch eine gute einseitige oder beidseitige Dichtheit gewährleistet ist. Die Verbindung mit dem Stellantrieb erfolgt über eine Standard-ISO5211-Plattform, die mit pneumatischen oder elektrischen Stellantrieben kombiniert werden kann und weit verbreitet in industriellen Prozessleitsystemen eingesetzt wird.

(III) Grundparameter

Produktmodell: BTN

Durchmesserbereich: DN25—DN500;

Steuerungsart: Manuell, pneumatisch, elektrisch usw.

Anwendbare Medien: Wasser, Gas, Öl, Mineralschlämme usw.

Temperaturbereich: -30 °C bis 350 °C

Ventilkörpermaterial: Kohlenstoffstahl, Edelstahl, legierter Stahl usw.

Anschlussart: Zwischenflansch, Flansch

Die Strukturzeichnung des feststehenden V-Kugelhahns der Serie BTN ist wie folgt: (beidseitige Abdichtung)