Leitfaden zur Drehmomentschätzung für Vierteldrehventile

Ventile dienen als kritische Komponenten in Flüssigkeitssteuerungssystemen, bei denen ein zuverlässiger Betrieb von größter Bedeutung ist.direkt bestimmt, ob ein Ventil ordnungsgemäß funktionieren kannEin unzureichendes Drehmoment kann eine vollständige Öffnung oder Schließung verhindern, die Leistung des Systems beeinträchtigen oder zum Ausfall führen.möglicherweise zu Lecks oder schwereren Unfällen führenDaher ist eine genaue Schätzung des erforderlichen Drehmoments für Viertelschaltventile entscheidend für die richtige Ventilwahl, die Übereinstimmung der Aktoren und die allgemeine Systemsicherheit.

Drehmoment, einfach definiert, stellt die Kraft dar, die zur Drehung des Ventilstammes benötigt wird.Verschiedene Ventiltypen erfordern aufgrund ihrer unterschiedlichen Konstruktion und Anwendung unterschiedliche DrehmomentniveausDie Leistung eines Aktors wird durch das Leistungsmoment bestimmt. Die Auswahl dieser Leistung muß gewährleisten, daß sie den Anforderungen der Ventile entspricht und gleichzeitig eine angemessene Sicherheitsmarge aufweist.

Das Drehmoment des Aktoren muss das Bremsmoment des Ventils übersteigen (später diskutiert).Übermäßiges Drehmoment birgt die Gefahr von Ventilschäden und möglichen Leckagen.

Es gibt mehrere Drehmomenttypen während des Ventilbetriebs.

• Bremsmoment:Auch als Öffnungsmoment bezeichnet, stellt dies die Kraft dar, die erforderlich ist, um ein vollständig geschlossenes Ventil zu öffnen.
• BetriebsdrehmomentAuch als Mitteltaktdrehmoment bezeichnet, hält dies die Ventilbewegung durch Überwindung der Reibung in jeder offenen Position aufrecht.Es ist besonders wichtig für häufig eingestellte Ventile.
• Schließmoment:Auch als Sitzdrehmoment bezeichnet, sorgt dies für eine vollständige Schließung, indem eine enge Dichtung zwischen den Oberflächen hergestellt wird.
• Höchstzulässiges Stammdrehmoment (MAST):Das Drehmoment der Ventile darf niemals über den MAST hinausgehen. Bei manuellen Ventilen kommt es aufgrund begrenzter menschlicher Kraft selten an die MAST-Grenze.Elektrische/pneumatische Aktoren müssen sorgfältig überprüft werden.

Bei der Berechnung von Schrauben und Schrauben ist die Leistung des Schraubers zuverlässig, wenn die Schraubkraft in der Schließung von Schrauben und Schraubern nicht überschritten ist.Wählen Sie einen Aktor für 150 in-lb.

Abgesehen von dieser Ausgangslinie variieren die Drehmomentverhältnisse zwischen MAST und Aktor je nach Anwendung:

• Standardbedingungen:Die Maste sollte das Drehmoment des Aktoren um 1,2x übersteigen.
• Schwere Anwendungen (z. B. Abwasser):1.5x mindestens
• Sicherheitskritische Systeme (z. B. Notschaltungen):2x mindestens

Bei der Berechnung des Drehmoments berücksichtigen die Hersteller folgende Variablen:

• Größe und Druck:Größere Ventile und höhere Drücke erfordern in der Regel ein größeres Drehmoment.
• Druckdifferenz:Höhere Differenzialle erhöhen das Drehmoment.
• Eigenschaften der Medien:Der Flüssigkeitstyp (Flüssigkeit/Gas/Schlamm), die Viskosität und der Partikelgehalt beeinflussen das Drehmoment.
• Temperatur:Beeinflusst die Leistung des Sitzmaterials und ändert das Drehmoment.
• Material des Sitzes:Weicher Sitz benötigt in der Regel weniger Drehmoment als Harter.
• Schlafzeit:Eine längere Inaktivität erhöht die statische Reibung und erfordert ein höheres Startdrehmoment.
• Schmierung:Eine ordnungsgemäße Schmierung reduziert das Drehmoment.

Die Drehmomentberechnungen der Schmetterlingsventile variieren je nach Konstruktion:

• mit einer Breite von mehr als 20 mm,Sitzplätze, die etwas größer sind als die Scheiben, komprimieren sich beim Schließen und erhöhen das Drehmoment.
• mit einer Leistung von mehr als 10 WMetall-/Metall-Kompositionssitze widerstehen höheren Temperaturen/Druck.Metallsitze erhalten während ihrer gesamten Lebensdauer ein gleichbleibenderes Drehmoment im Vergleich zu Gummi.
• mit einer Leistung von mehr als 1000 WMetall-zu-Metall-Sitze erfordern eine präzise Fertigung für dichte Dichtungen. Das erforderliche Drehmoment hängt von der Präzision der Komponente und dem anfänglichen Widerstand ab, wenn die Dichtungen die Sitze berühren.

Es wird empfohlen, ein 8-Zoll-Flügelventil (DN200) für ein Wasserversorgungssystem mit folgenden Parametern auszuwählen:

• Höchstdruck: 150 psi
• Höchsttemperatur: 25°C
• Antrieb: elektrischer Antrieb

Unter der Annahme, daß die Herstellerkarten unter diesen Bedingungen 1.180 lb Drehmoment anzeigen, schlägt die Anwendung eines Sicherheitsfaktors von 1,5 vor, einen 1.770 lb-Aktor auszuwählen.Einige Hersteller stellen anwendungsspezifische Sicherheitsfaktoren für verfeinerte Berechnungen bereit.

Änderungen der Konstruktion haben erhebliche Auswirkungen auf das Drehmoment des Kugelventils:

• mit einer Leistung von mehr als 1000 WDie Verdichtung erfolgt durch zwei elastische Sitzkomprimierungen.
• mit einer Leistung von mehr als 1000 WZusätzliche Ober-/Unterstammstütze reduziert das Drehmoment, indem sie die Kompression von Hochdrucksitzen verhindert, was sie für große/hochdruckige Anwendungen vorzuziehen macht.
• mit einer Leistung von mehr als 50 W undGenerell geringe Drehmomente, aber eine unsachgemäße Größe, hohe Differenzialle oder eine unzureichende Schmierung können die Anforderungen erheblich erhöhen.
• Volldurchlässigkeit gegenüber geringerdurchlässigkeit:Vollbohrventile minimieren den Druckverlust, erfordern jedoch aufgrund der größeren Dichtflächen möglicherweise mehr Drehmoment.
• Sitzmaterialien:Bei weichen Sitzen (z. B. PTFE) wird das Drehmoment reduziert, während bei Metallsitzen für raue Bedingungen das Drehmoment erhöht wird.

Durch das Verständnis der ventilspezifischen Drehmomentmerkmale, der wichtigsten Einflussfaktoren und derund mit geeigneten SicherheitsmargenIn der Praxis sollten die Drehmomentdaten des Herstellers mit Betriebsbedingungen für optimale Ergebnisse kombiniert werden.