Поворотные затворы представляют собой устройства регулирования расхода на четверть оборота, в которых используется металлический диск, вращающийся вокруг фиксированной оси штока. Это быстродействующие клапаны регулирования расхода, которые позволяют повороту на 90 градусов переходить из полностью открытого в закрытое положение.
Когда диск перпендикулярен центральной линии трубы, клапан находится в закрытом положении. Когда диск параллелен средней линии трубы, клапан будет полностью открыт (обеспечивая максимальный поток жидкости). Размер потока механизм управления (диск) примерно равен внутреннему диаметру соседней трубы.
Эти клапаны бывают разных размеров и конструкций, что определяет их производительность в промышленных процессах; применение санитарной арматуры; пожарные службы; системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC); и суспензии. Вообще говоря, дроссельные заслонки необходимы для регулирования и изоляции потока.
Движение диска запускает, замедляет или останавливает поток жидкости. Приложения, требующие высокой точности, полагаются на приводные дроссельные клапаны, которые контролируют состояние трубопровода, открывая или закрывая клапан по мере необходимости для поддержания равномерного расхода. Дроссельные клапаны, используемые для регулирования потока, имеют одна из следующих характеристик потока:
«Почти линейный – скорость потока пропорциональна угловому движению диска. Например, когда диск открыт на 40 %, расход составляет 40 % от максимального. Такая характеристика расхода характерна для высокопроизводительных дроссельных затворов.
«Быстрое открытие. Эта характеристика потока проявляется при использовании дроссельных заслонок с упругим седлом. Скорость потока жидкости является максимальной, когда диск перемещается из закрытого положения. Когда клапан приближается к полностью открытому положению, поток постепенно падает с небольшими изменениями.
« Изоляция потока. Поворотные затворы могут обеспечивать переключение и переключение жидкости. Изоляция потока требуется всякий раз, когда какая-либо часть системы трубопроводов требует технического обслуживания.
Поворотные затворы подходят для различных применений благодаря своей легкой конструкции и быстрой работе. Поворотные затворы с мягким седлом идеально подходят для применений при низких температурах и низком давлении, в то время как дисковые затворы с металлическим седлом обладают хорошими герметизирующими свойствами при работе в жестких условиях жидкости. Этот процесс работает при высоких температурах и давлениях и перекачивает вязкие или агрессивные жидкости. К преимуществам поворотных затворов относятся:
" Легкая и компактная конструкция. В дисковых затворах в качестве механизма регулирования потока используются тонкие металлические диски. Диски небольшие и занимают мало места, но достаточно прочны, чтобы регулировать поток жидкости. Эти клапаны имеют компактный корпус, что делает их пригодными для использования в трубопроводах. Системы в узких местах. Для труб большого диаметра требуются клапаны большего размера, для изготовления которых требуется больше материала, что увеличивает затраты. Дисковый затвор будет дешевле, чем шаровой кран того же размера, поскольку для его производства требуется меньше материала.
«Быстрое и эффективное уплотнение. Поворотные затворы обеспечивают быстрое уплотнение при срабатывании, что делает их идеальными для применений с высокой точностью расхода. Характеристики уплотнения поворотного затвора зависят от типа смещения диска и характера материала седла. Дроссельный затвор с нулевым смещением обеспечит адекватную герметизацию для применений с низким давлением – до 250 фунтов на квадратный дюйм (psi). Клапан с двойным смещением обеспечивает превосходное уплотнение для процессов до 1440 фунтов на квадратный дюйм. Клапаны с тройным смещением обеспечивают герметизацию для применений с расходом более 1440 фунтов на квадратный дюйм.
Низкий перепад давления и высокая степень восстановления давления. Поворотные затворы имеют низкий перепад давления, несмотря на то, что диск всегда присутствует в жидкости. Низкий перепад давления имеет решающее значение для управления перекачкой и энергетическими потребностями системы. жидкость для быстрого восстановления энергии после выхода из клапана.
" Низкие требования к техническому обслуживанию – дисковые затворы имеют меньше внутренних компонентов. У них нет карманов, в которых могла бы задерживаться жидкость или мусор, поэтому они требуют минимального вмешательства в техническое обслуживание. Их установка так же проста, как и требуется зажатие между соседними фланцами трубы. Никакого сложного процесса установки. например, требуется сварка.
«Простое управление – благодаря своим компактным размерам и легкому весу дроссельные заслонки требуют относительно низкого крутящего момента для работы. Тонкие металлические диски используют небольшое усилие для преодоления сопротивления трения жидкости. Поворотные заслонки легче автоматизировать, поскольку небольшие приводы могут обеспечивают достаточный крутящий момент для их работы. Это приводит к снижению эксплуатационных расходов – приводы меньшего размера потребляют меньше энергии и требуют меньше затрат на добавление к клапану.
«Дроссельные затворы подвержены кавитации и блокировке потока – в открытом положении клапан не обеспечивает полный проход. Присутствие диска на пути потока жидкости усугубляет скопление мусора вокруг клапана, увеличивая вероятность кавитации. Шаровые краны являются альтернативой для применений с жидкостями, требующих полных портов.
« Быстрая коррозия при работе с вязкими жидкостями – жидкости промывают дроссельные заслонки по мере прохождения через них. Со временем диски изнашиваются и больше не могут обеспечивать уплотнение. Скорость коррозии будет выше при работе с вязкими жидкостями. Задвижки и шаровые краны подвержены лучшей коррозии. сопротивление, чем дроссельные клапаны.
« Не подходит для дросселирования при высоком давлении – клапан следует использовать только для дросселирования в условиях низкого давления с ограничением угла открытия от 30 до 80 градусов. Проходные клапаны обладают лучшей дросселирующей способностью, чем дроссельные клапаны.
Заслонка клапана в полностью открытом положении предотвращает очистку системы и предотвращает засорение линии, содержащей дроссельную заслонку.
Положение установки дроссельной заслонки обычно находится между фланцами. Поворотные заслонки следует устанавливать на расстоянии не менее четырех-шести диаметров трубы от выпускных патрубков, колен или ответвлений, чтобы минимизировать влияние турбулентности.
Перед установкой очистите трубы и проверьте фланцы на гладкость/плоскостность. Убедитесь, что трубы выровнены. При установке клапана держите диск в частично открытом положении. Возможно, потребуется развернуть фланцы, чтобы избежать повреждения поверхности седла. Используйте пилотный клапан. отверстия или стропы вокруг корпуса клапана при подъеме или перемещении клапана. Не поднимайте клапан за привод или его оператора.
Совместите клапан со вставным болтом соседней трубы. Затяните болты вручную, затем медленно и равномерно затяните болты с помощью динамометрического ключа, чтобы оценить зазор между ними и фланцем. Поверните клапан в полностью открытое положение и используйте Динамометрический ключ для затяжки болтов и проверки равномерности натяжения болтов.
Техническое обслуживание клапанов включает смазку механических компонентов, осмотр и ремонт приводов. К клапанам, требующим периодической смазки, относятся смазанные фитинги. Через рекомендуемые интервалы времени следует наносить достаточное количество смазки на литиевой основе, чтобы свести к минимуму ржавчину и коррозию.
Также важно регулярно проверять привод на предмет признаков износа или ослабления электрических, пневматических или гидравлических соединений, которые могут повлиять на работу клапана.
Кроме того, пользователь должен очистить все части дроссельной заслонки смазкой на основе силикона. Седло следует проверить на наличие признаков износа и при необходимости заменить. Диски дроссельной заслонки, используемые в сухих условиях, например, при работе со сжатым воздухом, требуют смазки. Поворотные затворы, работающие нечасто, следует эксплуатировать не реже одного раза в месяц.
Выбор клапана может показаться сродни выбору и сопряжению, но необходимо учитывать несколько технических характеристик. Первое предполагает понимание типа требуемого управления жидкостью и типа рабочей жидкости. Для работы с коррозионными жидкостями требуются клапаны, изготовленные из нержавеющей стали, нихрома или другие коррозионностойкие материалы.
Пользователям необходимо учитывать изменения производительности, давления и температуры трубопроводной системы, а также требуемый уровень автоматизации. Хотя приводные дроссельные заслонки обеспечивают точный контроль расхода, они дороже, чем их аналоги с ручным управлением. Поворотные заслонки не являются управляемыми и не обеспечивают полноценный порт.
Если пользователь не уверен в химической совместимости процесса или выборе привода, квалифицированная компания-производитель клапанов может помочь обеспечить правильный выбор.
Гилберт Уэлсфорд-младший — основатель ValveMan и предприниматель Valve в третьем поколении. Для получения дополнительной информации посетите Valveman.com.
Время публикации: 02 марта 2022 г.
