I området for olje- og gassproduksjon, vannforvaltning og forskjellige prosessindustrier er presis kontroll over væskestrømning kritisk. Chokeventiler er spesialiserte enheter designet for å utføre denne essensielle funksjonen ved å kontrollere strømningshastigheten og redusere trykket på væsker som går gjennom et system. Å forstå de forskjellige typene choke -ventiler er et grunnleggende skritt for å velge riktig utstyr for en applikasjon.
Klassifiseringen av choke ventiler er først og fremst basert på deres metode for strømningsregulering og design. De to hovedkategoriene er faste chokeventiler og justerbare chokeventiler.
1. Faste choke -ventiler
Faste choke-ventiler, også kjent som positive choker, inneholder en fast-geometri-åpning som gir en konstant, uforanderlig strømningsbegrensning. Åpningen er typisk et herdet materiale, for eksempel wolframkarbid, designet for å motstå erosjon fra høyhastighet, slipende væsker.
-
Design og drift: Strømningskapasiteten bestemmes av den nøyaktige størrelsen og formen på åpningen, som er installert i ventillegemet. For å endre strømningshastigheten, må hele åpningen erstattes med en av en annen størrelse under en prosessstans.
-
Typiske applikasjoner: Disse ventilene brukes hovedsakelig i applikasjoner der strømningsforholdene er stabile og konsistente, og der manuell justering ikke er nødvendig. De er verdsatt for sin enkelhet, robusthet og pålitelighet under alvorlige serviceforhold, for eksempel brønnproduksjons choker.
2. Justerbare chokeventiler
Justerbare chokeventiler tillater modifisering av strømningsområdet mens ventilen er i drift, og gir operatører fleksibilitet til å svare på endrede prosessforhold. De er videre underinndelt basert på deres interne mekanisme.
a) nål- og setes choke -ventiler
Dette er en vanlig type justerbar choke. Ventilen har en konisk nål (eller stilk) som beveger seg lineært inn og ut av et matchende sete, og dermed varierer det ringformede strømningsområdet mellom dem.
-
Design og drift: Å snu et håndhjul eller aktivere ventilen beveger nålen. Fin kontroll er oppnåelig med denne designen. Tetningsflatene er ofte laget av erosjonsresistente materialer.
-
Typiske applikasjoner: Nål- og sete -choker er egnet for et bredt spekter av applikasjoner som krever presis strømningskontroll, inkludert produksjonsseparatorer, brønntesting og forskjellige raffineringsprosesser.
b) plugg og bur choke ventiler
I dette designet huser et perforert bur (eller erme) en sylindrisk eller avsmalnet plugg. Pluggen roterer eller beveger seg lineært for å justere de faste seksjonene med hullene i buret, og åpner dermed eller lukker strømningsgangene.
-
Design og drift: Trykkfallet på flere trinn over burets hull minimerer kavitasjon og reduserer potensialet for erosjon, noe som gjør dette til en holdbar design for høytrykksforskjeller.
-
Typiske applikasjoner: Plugg- og bur choker brukes ofte i høytrykksproduksjons choker, dampopplysningsapplikasjoner og andre tjenester der alvorlige trykkfall er vanlige.
c) Rotary plate choke ventiler
Denne designen bruker to plater med justerte åpninger. Den ene platen er stasjonær, mens den andre roterer. Strømningsområdet endres når hullene i den roterende skiven beveger seg inn og ut av justering med hullene på den stasjonære platen.
-
Design og drift: Operasjonen er vanligvis en kvart sving fra helt åpen til helt lukket. Mens de er enkle, kan kantene på hullene være sårbare for erosjon fra faste stoffer i strømningsstrømmen.
-
Typiske applikasjoner: Disse ventilene brukes ofte i mindre alvorlige tjenester eller på applikasjoner der slipende faste stoffer ikke er en primær bekymring.
Viktige hensyn utover typen
Å velge en choke -ventil innebærer mer enn å velge en type. Materialvalg er avgjørende; Intern trim og kropper er ofte laget av herdede legeringer eller belagt med materialer som wolframkarbid for å bekjempe slitasje fra erosjon og korrosjon. Videre kan chokeventiler betjenes manuelt, hydraulisk eller elektrisk, avhengig av kravene til automatisering, fjernkontroll og sikkerhet.
Valg av choke -ventiler er en kritisk ingeniørbeslutning. Faste choke -ventiler gir enkelhet for konstante strømningsforhold, mens de forskjellige designene av justerbare chokeventiler - nål og sete, plugg og bur, og roterende plate - gir nødvendig fleksibilitet og kontroll for dynamiske prosesser. Riktig valg avhenger av en streng analyse av væskeegenskaper, trykk, temperatur, strømningsegenskaper og de spesifikke driftskravene til systemet.
