Что такое поворотный клапан? Исчерпывающее руководство для начинающих

Введение

В промышленности используется множество клапанов. В качестве примера можно привести шаровые краны, задвижки и шаровые краны. Из всех этих устройств широко используется поворотный клапан, поскольку его конструкция проста и экономична. И, возможно, вы спросите себя: что именно представляет собой поворотный затвор? Многие трубопроводные системы нуждаются в этом универсальном клапане для эффективного управления потоком жидкости. В этой статье мы рассмотрим несколько ключевых моментов, связанных с поворотными затворами, включая принципы их работы, различные типы и наиболее популярные области их применения. Итак, мы узнаем, почему людям нравятся поворотные затворы в различных отраслях промышленности.

Что такое поворотный клапан?

Клапан-бабочка - это четвертьоборотный клапан, регулирующий поток жидкости в трубе. Он имеет круглый металлический диск, который установлен на вращающемся валу. Когда клапан закрыт, диск блокирует поток жидкости. Когда он находится в открытом положении, диск вращается, чтобы пропустить поток. Клапаны-бабочки популярны благодаря простоте конструкции, легкости и доступной цене по сравнению с другими типами клапанов.

Далее мы рассмотрим принцип работы поворотных затворов, благодаря которому они отлично справляются с регулированием потока жидкости.

Принцип работы поворотных затворов

Понимание принципа работы поворотных затворов позволяет оценить их эффективность и простоту. Металлический диск находится в центре трубы и соединен с внешним рабочим механизмом через шток клапана. Когда клапан находится в закрытом положении, диск располагается под прямым углом к направлению потока и, по сути, останавливает движение жидкости.

При открытии клапана диск поворачивается на четверть оборота, пока не станет параллельным потоку. Таким образом, обеспечивается беспрепятственное прохождение жидкости. Эта операция на четверть оборота выполняется быстро и легко, что обеспечивает точное регулирование расхода. Действие кулачка на шток клапана обеспечивает плотное уплотнение в закрытом состоянии, что делает его пригодным как для систем низкого, так и для систем высокого давления.

Благодаря своей способности выдерживать различные температуры и давления поворотные затворы достаточно универсальны для решения различных задач. Их конструкция снижает турбулентность и перепад давления, что приводит к эффективному управлению потоком. Благодаря этому эффективному механизму поворотные затворы стали обычным промышленным оборудованием, начиная от водоснабжения и заканчивая очисткой сточных вод.

Основные компоненты дроссельного клапана

Поворотный клапан состоит из нескольких основных частей, каждая из которых играет решающую роль в его работе и производительности. Знание этих деталей полезно при выборе подходящего клапана для конкретного применения, а также для обеспечения правильного технического обслуживания.

• Корпус клапана: Внутри корпуса клапана находятся все внутренние компоненты, а сам он соединяется с фланцами труб. Он обеспечивает структурную поддержку и должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать рабочее давление, а также условия окружающей среды. Корпус может быть изготовлен из таких материалов, как надежная нержавеющая сталь, чугун или ПВХ, в зависимости от потребностей заказчика.
• Диск: Металлический диск вращается, открывая или закрывая весь клапан. Расположенный в центре трубопровода, этот компонент может быть изготовлен из различных материалов, включая нержавеющую сталь, прорезиненные или пластиковые элементы, в зависимости от среды или условий эксплуатации. Правильная конструкция клапана и материал диска способствуют надлежащему уплотнению и минимальному износу.
• Шток клапана: Этот вал или шток клапана соединяется с диском и внешним оператором. Через него передается крутящий момент от привода или ручной рукоятки, чтобы диск вращался. Долговечность и прочность необходимы для штока, который обычно изготавливается из нержавеющей стали благодаря устойчивости к коррозии и механическому износу.
• Седло клапана: Седло клапана обеспечивает уплотнительную поверхность для диска, когда клапан находится в закрытом положении. Это может быть либо мягкое седло, изготовленное из резины или тефлона, подходящее для применения при низком давлении и температуре, либо металлическое седло, предназначенное для более высокой температуры и давления. Это обеспечивает надлежащее уплотнение без каких-либо утечек.
• Привод: Привод - это то, что приводит в движение клапан. Он может управляться вручную, электрически, пневматически или гидравлически. Выбор привода зависит от того, насколько владельцу технологического процесса необходимы контроль и автоматизированные системы. Ручные приводы скромны и недороги, в то время как электрические или пневматические приводы точны и позволяют интегрировать их в автоматизированные системы.
• Уплотнение корпуса: Уплотнение корпуса предотвращает утечки между корпусом клапана и трубопроводом. Это важно, так как оно поддерживает целостность трубопроводной системы, предотвращая тем самым потери жидкости/загрязнения. Уплотнения корпуса должны выдерживать воздействие среды при любых условиях эксплуатации, поэтому для повышения надежности и долговечности необходимо учитывать совместимость материалов.

Типы поворотных затворов

Существует множество разновидностей клапанов Butterfly, каждый из которых специально разработан для определенных функций и отраслей промышленности. Учитывая эти типы, вы можете выбрать подходящий клапан для вашего применения.

Вафельные поворотные клапаны

Это самый распространенный тип, который устанавливается между двумя фланцами труб. Он устанавливается на фланцы труб и требует меньшего количества болтов по сравнению с другими типами поворотных затворов. Поворотный затвор вафельного типа обеспечивает надежное уплотнение против двунаправленного давления, тем самым предотвращая обратный поток. Компактность и простота установки делают его пригодным для использования в системах водоснабжения и очистки сточных вод.

Запорные клапаны с наконечником

Клапаны с наконечниками имеют на корпусе резьбовые вставки (наконечники), позволяющие устанавливать их с помощью болтов, которые соединяются непосредственно с фланцами труб. Такая конструкция позволяет устанавливать клапан на конце трубопровода или между двумя фланцами. Поворотные клапаны с наконечниками обычно используются в системах противопожарной защиты, а также в промышленности, где требуется изоляция системы для технического обслуживания или ремонта.

Поворотные затворы с двойным смещением

Эти клапаны также известны как высокопроизводительные поворотные затворы, поскольку они имеют два смещения от центральной линии диска и корпуса клапана соответственно. Такая конструкция помогает уменьшить трение и износ между диском и седлом, что приводит к увеличению срока службы и улучшению герметичности. Поворотные затворы с двойным смещением лучше подходят для применения при высоких давлениях и температурах, например, в энергетике, химической промышленности, нефтегазовом секторе и т.д.

Поворотный клапан с тройным смещением

Поворотный затвор с тройным смещением имеет три смещения: два аналогичных двойному смещению и одно дополнительное, которое образует коническую уплотнительную поверхность. Это исключает практически любой контакт между диском и седлом, поэтому износ и утечки практически отсутствуют. Поворотные затворы с тройным смещением лучше всего подходят для критических областей применения, требующих высочайшего уровня надежности и производительности, например, для нефтеперерабатывающих процессов, криогенной техники, энергетики и т.д.

Ниже приведена таблица параметров продукции (частичная) о поворотных затворах с тройным смещением от компании Dombor, которая поможет вам выбрать подходящие типы поворотных затворов для ваших применений. Чтобы получить дополнительную и исчерпывающую информацию о поворотных затворах, мы советуем вам изучить исчерпывающий раздел Список продукции поворотных затворов предоставлен Домбором.

Способы приведения в действие дроссельных заслонок

Методы приведения в действие поворотных затворов могут быть различными, обеспечивая разные уровни контроля и автоматизации.

Поворотные затворы могут управляться различными способами с разной степенью контроля и автоматизации для различных областей применения. Ниже приведены основные типы способов управления поворотными затворами:

Ручное приведение в действие

Это самый простой и экономичный подход, при котором для поворота штока клапана и перемещения металлического диска используется маховик или рычаг. Ручное управление хорошо работает в тех случаях, когда точность управления не требуется из-за редких операций. Он обычно применяется в небольших системах или в тех областях, где не требуется автоматизация, например, в водоснабжении или очистке сточных вод.

Электрический привод

Электроприводы обеспечивают автоматизированное управление за счет использования электродвигателя для открытия и закрытия клапана. Этот метод позволяет точно контролировать расход, легко интегрируется в сложные структуры управления. Частые операции или операции с дистанционным управлением - это области, где этот тип будет идеальным, например, промышленные процессы в энергетике. Кроме того, они могут быть запрограммированы специально под определенные эксплуатационные требования.

Пневматический привод

Этот метод основан на использовании сжатого воздуха для обеспечения работы клапана. Он довольно быстрый и надежный, чаще всего используется в приложениях, где требуется безотказное положение. Пневматические приводы широко используются в химической и нефтегазовой промышленности, где необходима быстрая и надежная работа клапана. Они особенно полезны в опасных условиях, где использование электрических приводов может быть рискованным.

Гидравлический привод

В гидравлических приводах для управления клапаном используется жидкость, находящаяся под давлением. Они обеспечивают огромное усилие на выходе, что делает их пригодными для применения в системах с высоким давлением и большими клапанами. В тяжелой промышленности, такой как энергетика и нефтепереработка, широко используются гидравлические приводы. Они обеспечивают надежную работу и легко справляются с тяжелыми условиями эксплуатации.

Преимущества использования поворотных затворов

Многие преимущества делают поворотные затворы популярными в различных областях промышленности. Вот некоторые из основных преимуществ:

1. Простой дизайн и компактный размер: Наиболее важной особенностью поворотных затворов является их простая конструкция и небольшие размеры. В отличие от другой арматуры, такой как шаровые краны или задвижки, поворотные затворы требуют меньше места для установки. Благодаря небольшому весу и малым размерам этот тип клапанов предпочтителен в условиях ограниченного пространства для установки. Такая конструкция снижает сложность монтажа и количество необходимых опорных конструкций, что снижает стоимость их установки.
2. Эффективность затрат: Как правило, поворотные затворы более экономичны по сравнению с другими типами клапанов. Простота их конструкции означает, что требуется меньшее количество материалов, а значит, снижаются производственные затраты. Кроме того, их конструкция обеспечивает быстрое и простое обслуживание, что снижает время простоя, а также расходы на техническое обслуживание в течение всего срока службы. Первоначальная низкая стоимость в сочетании со снижением расходов на техническое обслуживание делает поворотные затворы экономичным решением для различных отраслей промышленности.
3. Эффективное управление потоком: Заслонки эффективно регулируют поток жидкости, что позволяет использовать их во многих областях. Четвертьоборотный механизм позволяет быстро открывать и закрывать клапаны, обеспечивая точное регулирование расхода. Это особенно важно в тех случаях, когда модуляция потока жизненно необходима, например, при химической обработке, подаче питьевой воды или очистке сточных вод. Конструкция металлического диска в сочетании с плотными седлами клапана обеспечивает низкий перепад давления и отсутствие турбулентности, что повышает эффективность управления потоком.
4. Универсальность и долговечность: Поворотные затворы универсальны и могут работать с различными жидкостями, такими как воздух, вода, суспензия. Они изготавливаются из различных материалов, включая ПВХ, нержавеющую сталь, резину и другие, что делает их пригодными для работы при высоких температурах и давлениях. Высокие показатели давления при повышенных температурах определяют то, что высокопроизводительные типы, такие как двойное или тройное смещение, делают лучше всего, поэтому они обеспечивают надежную работу в сложных условиях. В результате эти универсальные инструменты нашли применение в различных отраслях, от пожарной охраны до электростанций.

Указания по установке и обслуживанию

Для обеспечения надлежащей работы поворотных затворов их необходимо правильно устанавливать и обслуживать. Убедитесь, что корпус клапана правильно выровнен с фланцами трубы, а все болты комплекта болтов хорошо затянуты в процессе установки поворотного затвора. Кроме того, необходимо следить за наличием повреждений или мусора вокруг седла клапана, которые могут повлиять на его герметичность.

Периодическое обслуживание также включает в себя проверку износа или коррозии штока клапана, металлического диска и уплотнения корпуса. Кроме того, смазка этих компонентов продлевает срок их службы, поскольку гарантирует бесперебойную работу такого клапана. Для поворотных затворов, используемых в системах высокого давления, необходимо регулярно проводить испытания и калибровку, чтобы они работали эффективно и в соответствии с требованиями.

Заключение

Знание того, что такое поворотный клапан и как он работает, имеет большое значение для участников промышленных процессов, а также трубопроводных систем. Эти клапаны обладают различными преимуществами, начиная от простоты конструкции, экономичности и заканчивая многофункциональностью. Поэтому производительность и срок службы поворотных затворов в ваших системах можно повысить, выбрав подходящий тип клапана и убедившись, что он правильно установлен, а также регулярно обслуживается.

В системах водоснабжения, очистки сточных вод и т. д. управление потоками жидкости было бы неэффективным без применения поворотных затворов. Если вы хотите узнать больше или только начинаете изучать эту тему, в этом учебном пособии представлен обзор всего, что нужно знать о поворотных затворах.