Что такое дисковые поворотные затворы?

Дисковые поворотные затворы: Виды, конструкция, применение

Поворотные затворы представляют собой тип четвертьоборотного клапана, который имеет поворотный диск, установленный на штоке клапана, который может вращаться внутри корпуса клапана.

Изменяя положение диска, можно добиться контроля потока жидкости через клапан. Шток клапана можно повернуть на полные 90 ° из открытого положения в закрытое, что можно выполнить либо вручную с помощью рукоятки, либо автоматически с помощью четвертьоборотного привода клапана.

Приводы с механическим приводом могут работать электрически, механически или гидравлически. Для клапанов большего размера приведение в действие может быть облегчено за счет добавления редуктора, чтобы уменьшить требуемый крутящий момент для оператора.

В этой статье будет представлена ​​информация о поворотных затворах, включая обзор конструкции и основных компонентов, различных типов, материалов, соответствующих спецификаций и преимуществ.

Конструкция и ключевые компоненты дисковых поворотных затворов

Поворотные затворы относительно просты по конструкции и состоят всего из нескольких основных компонентов: корпуса клапана, диска, штока клапана и седла.

Корпус клапана удерживает рабочие компоненты клапана и предназначен для установки между фланцами в трубопроводных системах. Существуют различные типы корпусов, различия которых обсуждаются далее в разделе, посвященном типам поворотных затворов.

Диск, также называемый бабочкой, представляет собой компонент, который вращается внутри корпуса клапана и служит механизмом управления потоком.

В нескольких модификациях конструкции дроссельной заслонки используется смещение ориентации диска для улучшения рабочих характеристик клапана; больше об этом также можно найти в разделе ниже.

Шток клапана — это вал, который соединяет диск с приводом и управляет движением клапана из открытого положения в закрытое. Многие дисковые затворы изолируют шток от среды с помощью уплотнений, втулок и других деталей, чтобы предотвратить загрязнение, которое может повлиять на способность клапана свободно работать.

Что такое дисковый поворотные фланцевый затвор

Седла клапанов обеспечивают посадку с натягом по краю диска для перекрытия потока жидкости в клапане. Седла могут быть упругими, изготовленными из более мягкого материала, который будет сжиматься, когда диск закрывается, или в высокопроизводительных клапанах могут быть изготовлены из металла.

Другие компоненты дисковых затворов включают дисковые уплотнения, уплотнения штока, уплотнительные кольца и втулки.

Выбор материалов, используемых в конструкции дисковых затворов, определяется характером среды, воздействию которой подвергается клапан, а также условиями эксплуатации, такими как давление и температура.

Некоторые компании начинают заменять металлические дроссельные заслонки на ПВХ из-за связанных с этим преимуществ. В течение последних нескольких лет промышленный мир считал, что лучшим материалом для дисковых затворов является металл, потому что он прочен и надежен.

Однако срок службы клапана часто сокращается из-за коррозии. Кроме того, в первую очередь важны износостойкость и прочность в расчете на единицу веса.

Дроссельные затворы из ПВХ легкие, полностью устойчивы к коррозии, ударам и ультрафиолетовому излучению, а также отличаются исключительной долговечностью. В результате многие отрасли промышленности переходят на этот тип клапана.

Клапаны из ПВХ производятся путем химических реакций с жидкостью. Полученный продукт затем заливают в форму и нагревают в печах до тех пор, пока он не примет нужную форму. Этот новый тип клапана можно использовать даже для чувствительных приложений, таких как системы сбора пыли.

Типы дисковых поворотных затворов

Существует несколько различных способов охарактеризовать дисковые затворы — по форме корпуса, по используемым материалам и по выравниванию дисков. Это приводит к некоторой степени дублирования, поскольку не все эти типы являются взаимоисключающими.

К основным типам поворотных затворов относятся:

  • Дисковые затворы вафельного типа
  • Дроссельные клапаны с проушинами
  • Дисковые затворы фланцевые
  • Сварные поворотные затворы
  • Поворотные затворы с футеровкой
  • Металлические поворотные затворы
  • Дисковые затворы с нулевым смещением
  • Дроссельные затворы с двойным смещением
  • Дроссельные затворы с тройным смещением

Дисковые затворы вафельного типа

Дроссельные затворы межфланцевого типа представляют собой конструкцию, в которой элементы управления клапаном готовы к размещению между двумя фланцами, которые при установке удерживают клапан на месте.

Как правило, их легче обрабатывать, чем другие типы дисковых затворов, они требуют меньше материала и дешевле в производстве.

Они также очень просты в установке. Большинство дисковых затворов имеют межфланцевый тип, поэтому слово «бесфланцевый» часто не упоминается в описании.

Поскольку межфланцевые дисковые затворы устанавливаются между фланцами труб с помощью болта и гайки, невозможно отсоединить только одну сторону трубопроводной системы от клапана.

В результате техническое обслуживание межфланцевых дисковых затворов обычно требует отключения системы. Межфланцевые дисковые затворы при установке не приводят к переносу веса трубопроводной системы через корпус клапана.

Дроссельные клапаны с проушинами

Поворотные затворы с выступами имеют ряд выступающих выступов по окружности корпуса клапана, которые предназначены для совмещения с отверстиями во фланцах труб с обеих сторон клапана.

Болты от окружающих фланцев могут проходить через проушины, или, в некоторых случаях, проушины имеют резьбу, соответствующую резьбе болта, и могут быть установлены с помощью болта с каждой стороны в проушину.

Дроссельные затворы с проушинами имеют то преимущество, что они функционируют как тупиковые сервисные клапаны, позволяя отсоединять и снимать сваи ниже по течению по мере необходимости для технического обслуживания.

Дисковые затворы фланцевые

Что такое дисковые затворы фланцевые

Фланцевые поворотные затворы имеют отдельные фланцы на концах поворотного затвора. Варианты поворотных затворов этого типа включают однофланцевые или двухфланцевые конструкции.

Во многих случаях фланцы просверливаются и на них нарезается резьба в соответствии со стандартами ASME для трубопроводов, а в некоторых случаях они могут поставляться без отверстий.

Сварные поворотные затворы

Приварные дисковые затворы предназначены для установки при помощи сварки встык вместо монтажа с помощью съемных болтов через фланцы. Обычно они используются в приложениях с очень высоким давлением или в других случаях, когда требуется высокая производительность, например, в криогенных системах.

Поворотные затворы с футеровкой

Поворотные затворы с футеровкой — это клапаны, которые имеют нереактивное покрытие или футеровочный материал, добавленный к внутренним поверхностям корпуса клапана.

Добавление покрытия служит для защиты клапана от воздействия едких или агрессивных химикатов, улучшает коэффициент потока клапана за счет уменьшения трения и предотвращает потенциальное загрязнение жидкости клапана.

В поворотных затворах с футеровкой могут использоваться такие материалы, как резина, или полимеры, такие как перфторалкоксиалканы (PFA) и политетрафторэтилен (PTFE).

В случаях, когда корпус клапана и шток клапана изолированы от воздействия среды, клапан считается несмачиваемым. Напротив, в смачиваемых клапанах корпус и шток клапана подвергаются воздействию потока жидкости в клапане.

Поворотные затворы с футеровкой, которые обеспечивают изоляцию, позволяют изготавливать корпус клапана из менее дорогих материалов, вместо того чтобы выбирать коррозионно-стойкие материалы, такие как поворотные затворы из санитарной нержавеющей стали.

Металлические поворотные затворы

Металлические поворотные затворы предназначены для использования в условиях высокого давления и высоких температур и оснащены металлическими компонентами седла, которые могут выдерживать давление и температурные условия, в отличие от более мягких упругих седел из ПТФЭ, которые в противном случае могут быть повреждены в этих условиях эксплуатации.

Они также имеют металлические корпуса клапанов и цельнометаллические компоненты, в отличие от других типов конструкции, таких как пластиковые поворотные затворы , и используются в приложениях, требующих огнестойкости.

Дисковые затворы с нулевым смещением

Поворотные затворы с нулевым смещением используются в системах с низким давлением и низкой температурой. Термин «смещение нуля» относится к геометрическому расположению пластины или диска клапана по отношению к корпусу клапана.

В дисковых затворах с нулевым смещением диск клапана симметрично выровнен со штоком клапана и корпусом клапана. Это означает, что в полностью открытом положении диск делит поток на две равные половины, причем диск находится в центре отверстия корпуса клапана, а шток клапана проходит через центр диска.

Недостатком дисковых затворов с нулевым смещением является то, что существует постоянное трение между диском и седлом клапана при работе клапана на четверть оборота.

Дроссельные затворы с двойным смещением

Поворотные затворы с двойным смещением вызывают два смещения диска относительно центральной линии клапана и центральной линии корпуса клапана.

Таким образом, диск больше не сидит симметрично относительно отверстия корпуса клапана, а положение штока клапана смещено относительно плоскости поверхности диска.

Использование конструкции с двойным смещением приводит к плавному открытию и закрытию клапана, а также решает проблему трения между седлом клапана и диском, которая существовала в конструкции с нулевым смещением.

В дисковых затворах с двойным эксцентриситетом диск касается седла всего на несколько градусов при открытии и закрытии клапана, что снижает трение и износ материала седла.

При оснащении подходящим эластичным металлическим седлом и сопряженным металлическим диском Дроссельные затворы с двойным эксцентриситетом могут использоваться в условиях высокого давления и высоких температур.

Они также более экономичны в производстве, чем описанные ниже более сложные дисковые затворы с тройным эксцентриситетом. Дроссельные затворы с двойным смещением также называются высокопроизводительными затворами.

Дроссельные затворы с тройным смещением

Дроссельные затворы с тройным смещением сохранить два смещения, которые являются отличительной чертой конструкции с двойным смещением, но также добавить в конструкцию третье геометрическое изменение или смещение.

Посадочная поверхность диска обработана таким образом, что имеет смещенный конический профиль, вершина которого расположена под прямым углом и не симметрична центральной линии корпуса клапана.

Преимущество этой конструкции заключается в том, что она обеспечивает работу без трения во время цикла клапана, при этом контакт между диском и седлом происходит только в конечной точке закрытия.

Это позволяет дисковым затворам с тройным эксцентриситетом использовать металлические седла, не беспокоясь о трении и износе между металлическим диском и материалом металлического седла.

Благодаря металлическим компонентам эти клапаны подходят для применения в условиях высоких температур и давлений. Однако преимущество имеет свою цену.

Характеристики поворотных дисковых затворов

Типовые технические характеристики дисковых затворов приведены ниже. Обратите внимание, что эта информация предназначена только для общих информационных целей, и производители и поставщики дисковых затворов могут использовать несколько иную терминологию при характеристике своих продуктов или добавлять дополнительные параметры, не упомянутые ниже.

  • Тип корпуса клапана — относится к типу корпуса, например, с фланцем, с проушиной или в виде вафли.
  • Материал корпуса — материал, из которого изготовлен корпус клапана, например железо, нержавеющая сталь, алюминий, углеродистая сталь, ПВХ или ПВХ.
  • Материал диска – материал, используемый для диска клапана.
  • Материал футеровки — для дисковых затворов с футеровкой материал, используемый в качестве футеровки или покрытия, например резина, PFA или PTFE.
  • Материал штока – материал, из которого изготовлен шток клапана.
  • Материал седла Материал, используемый в седле клапана, например, EPDM, BUNA-N и т. д.
  • Номинальное давление – максимальное давление, на которое рассчитан клапан.
  • Номинальная температура – ​​максимальная температура, при которой клапан рассчитан на работу.
  • Коэффициент расхода Cv – мера номинальной пропускной способности клапана, определяемая как объем воды (при 60 o F) в галлонах в минуту, который может пройти через клапан при перепаде давления 1 psi.
  • Размер клапана – размерные значения входного и выходного портов клапана.
  • Тип привода — указывает стиль и тип срабатывания клапана. Варианты включают в себя такие варианты, как ручной уровень, ручной маховик, ручной редуктор, электрический, пневматический с пружинным возвратом или пневматический двойного действия, например.
  • Тип среды — описывает характер среды, воздействию которой будут подвергаться компоненты клапана, например, агрессивные жидкости, масла, вода, сухой материал и т. д.
  • Индикатор открытия/закрытия – показывает положение диска клапана.

Преимущества и ограничения дисковых затворов

Поворотные затворы имеют ряд преимуществ, на которые стоит обратить внимание:

  • Они хороши для запуска, остановки и регулирования потока.
  • Они доступны в широком диапазоне размеров, включая большие размеры, в отличие от некоторых других типов клапанов.
  • Они подходят для работы со шламами и жидкостями, содержащими взвешенные твердые частицы, благодаря большому отверстию клапана.
  • Многие конструкции проще и используют меньше материала, что делает их легкими вариантами.
  • Они узкие и занимают меньше места при установке, их легко установить, что экономит время и затраты на установку.
  • Их покупка может быть дешевле, и их проще обслуживать, что приводит к снижению затрат на техническое обслуживание.
  • Они быстродействующие, представляют собой четвертьоборотные клапаны и могут открываться и закрываться за меньшее время, чем клапаны некоторых других конструкций.
  • Они создают небольшие перепады давления
  • С подходящими седлами они могут использоваться с химикатами и коррозионно-активными средами.

Однако есть несколько недостатков, связанных с дроссельными заслонками. Одним из самых больших является то, что по своей природе диск всегда находится на пути потока, в отличие от шаровых кранов, у которых нет препятствий для потока в открытом положении.

Следовательно, существует вероятность возникновения кавитации и дросселирования, а также того, что на движение диска может влиять турбулентность потока.

В этой статье представлена ​​информация о поворотных затворах, в том числе о конструкции и основных компонентах, различных типах, материалах, соответствующих спецификациях и преимуществах.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

4 × два =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: