Дуплексный клапан

Что такое дуплексный клапан? 

Дуплексный клапан - это клапан, изготовленный из дуплексной стали. Дуплексная сталь - это разновидность нержавеющей стали, в металлургической структуре которой присутствуют две фазы: аустенит и феррит, причем в практически равных пропорциях. Дуплексный материал обеспечивает лучшую коррозионную стойкость и более высокую прочность по сравнению со стандартной сталью. Таким образом, дуплексные клапаны очень прочны по сравнению с клапанами из других сталей. Учитывая высокую температуру плавления дуплекса, этот клапан обладает высокой термостойкостью и поэтому подходит для высокотемпературных применений, таких как котлы и электростанции. Производители дуплексных клапанов рекомендуют использовать этот клапан в системах высокого давления благодаря его высокой прочности. Он работает, пропуская, дросселируя и останавливая поток жидкости. Для управления потоком жидкости используется дисковый или шаровой элемент. Клапан работает как ручной автоматический. Ручной клапан имеет рукоятку или маховик, в то время как автоматический использует пневматический или электрический привод.

Типы дуплексных клапанов 

Шаровые клапаны Duplex 

Это лучший клапан для дросселирования. Основная конструкция этого клапана имеет корпус сферической формы. Диск, установленный внутри клапана, помогает останавливать и регулировать поток жидкости. Корпус клапана состоит из двух половин, разделенных внутренней перегородкой. Такая конструкция затрудняет очистку и ремонт. Кроме того, такая конструкция приводит к большим потерям давления по сравнению с другими клапанами. Производители дуплексных клапанов выпускают различные типы этих клапанов: Z-образный, косой и угловой.

Рисунок: Двухсторонний шаровой клапан.

Как работает дуплексный шаровой клапан? 

Двухсторонний шаровой клапан использует маховик или привод для перемещения штока клапана вверх или вниз, чтобы открыть или закрыть поток соответственно. Принцип работы остается неизменным независимо от того, используется ли в клапане маховик, электрический или пневматический привод. Когда оператор клапана вращает маховик против часовой стрелки, шток клапана вращается, перемещаясь вверх вместе с тарелкой клапана. Перемещение диска вверх оставляет пространство для потока жидкости через клапан. При вращении маховика по часовой стрелке шток и диск клапана перемещаются вниз. Седло клапана и диск создают плотное уплотнение, которое предотвращает протекание жидкости через клапан.

Рисунок: Работа дуплексного шарового клапана.

Преимущества дуплексного шарового клапана 

• Эти клапаны отлично подходят для запорной и дроссельной арматуры.
• Они работают быстрее.
• Они плотно закрываются.

Недостатки дуплексных шаровых клапанов 

• Эти клапаны тяжелые.
• Они обладают высоким сопротивлением потоку.

Дуплексная задвижка 

Этот двухсторонний клапан используется для перекрытия потока жидкости с помощью клинового или прямоугольного затвора. Привод или маховик управляет затвором через компонент, известный как шток/вал. Этот клапан является одним из запорных клапанов, широко используемых в промышленных системах. Его предпочитают из-за простой механики, что облегчает ремонт. Существуют различные типы этой арматуры, включая дуплексные ножевые задвижки, клиновые задвижки, параллельные шиберные задвижки, задвижки с поднимающимся и не поднимающимся штоком, а также другие. Каждый тип имеет предпочтительную область применения, а также свои преимущества и недостатки.

Рисунок: Дуплексная задвижка.

Как работает дуплексная задвижка? 

Этот клапан работает за счет перемещения затвора вверх и вниз для открытия и закрытия потока жидкости соответственно. Когда оператор клапана несколько раз поворачивает маховик против часовой стрелки, шток клапана вращается в том же направлении. Это вращение создает линейное движение вверх на затворе клапана. Таким образом, затвор перемещается вверх, оставляя проход для потока открытым. Когда оператор клапана вращает маховик по часовой стрелке, затвор клапана перемещается вниз и создает плотное уплотнение с седлами клапана. В этом состоянии клапан закрыт, и жидкость не проходит через него.

Рисунок: Работа дуплексной задвижки.

Преимущества дуплексных задвижек 

• Эти клапаны имеют простую конструкцию.
• Их легко ремонтировать.
• При полном открытии они имеют низкое давление.
• Это двунаправленные клапаны.

Недостатки дуплексных задвижек 

• Они не идеальны для дросселирования.
• По сравнению с другими клапанами они подвержены шуму и вибрации.

Дуплексный поворотный клапан 

Это специальная версия клапана, который работает при вращении маховика на четверть оборота для открытия и закрытия потока жидкости. Это один из самых простых в управлении клапанов. Для управления потоком жидкости в этом клапане используется диск. Производители дуплексных клапанов проектируют этот клапан таким образом, чтобы диск был установлен в центре потока. Такая конструкция делает клапан простым и легким в ремонте. Кроме того, клапан имеет небольшой вес, так как в нем используется небольшое количество материала и тонкая конструкция. Различные типы этих клапанов включают поворотные, ушковые, концентрические, пластинчатые и эксцентрические клапаны.

Рисунок: Двустворчатый поворотный клапан.

Как работает дуплексный поворотный клапан? 

Когда оператор поворачивает рукоятку или маховик против часовой стрелки на 90^o градусов, диск клапана поворачивается, оставляя проход для жидкости открытым. Диск соединен с маховиком через деталь, называемую штоком или валом. Этот вал передает вращательное усилие от рукоятки к диску. Когда оператор поворачивает рукоятку по часовой стрелке еще на четверть оборота, диск поворачивается и плотно прилегает к седлу клапана, тем самым перекрывая поток жидкости. Когда оператору клапана требуется регулировать расход, рукоятка слегка поворачивается на угол менее 90^o градусов, обеспечивая некоторый поток через клапан. Производители дуплексных клапанов рекомендуют использовать этот клапан для дросселирования при низком давлении.

Рисунок: Работа дуплексного дискового затвора.

Преимущества дуплексных поворотных затворов 

• Эти клапаны имеют небольшие размеры и, следовательно, малый вес.
• Они подходят для жидкостей с осадком и шламом.
• Они просты в эксплуатации.
• Их легко устанавливать, чистить и ремонтировать.  

Недостатки дуплексных поворотных затворов 

• Тарелка клапана установлена на участке потока, что увеличивает сопротивление потоку и, соответственно, потери давления.
• Отличная герметичность при высоком давлении.

Дуплексный плунжерный клапан 

В этом клапане используется конический или цилиндрический конический плунжер. Плунжер вращается внутри клапана, чтобы регулировать поток. В центре плунжера имеется одно или несколько сквозных отверстий. При открытии клапана жидкость проходит через эти отверстия. Этот тип клапана прост и надежен в системах высокого давления. Клапан работает с помощью маховика, пневматического или электрического привода. Производители клапанов Duplex выпускают различные типы клапанов этой категории, включая расширяющиеся клапаны, клапаны без смазки, клапаны со смазкой и многопортовые клапаны.

Рисунок: Дуплексный плунжерный клапан и его компоненты.

Как работает двухсторонний плунжерный клапан? 

Этот клапан работает при повороте маховика всего на четверть оборота. Тарелка клапана соединена с маховиком через шток клапана. Когда маховик поворачивается против часовой стрелки на четверть оборота, диск клапана поворачивается на 90^o градусов. Это вращение заставляет сквозное отверстие плунжера выровняться с трубой, подсоединенной к клапану, и, следовательно, жидкость проходит через него. Когда маховик поворачивается в противоположную сторону еще на четверть оборота, это приводит к вращению диска и выравниванию отверстия плунжера перпендикулярно направлению потока. В этом состоянии клапан закрыт, и жидкость не проходит через него, так как плунжер и седло клапана сопрягаются, образуя плотное уплотнение.

Рисунок: Работа плунжерного клапана.

Преимущества дуплексных штекерных клапанов 

• Эти клапаны защищены от протечек.
• Они обладают высокой прочностью и подходят для работы под высоким давлением.
• Для их открытия/закрытия требуется всего четверть оборота маховика.
• Их можно ремонтировать и чистить прямо на трубопроводе.

Недостатки дуплексных штекерных клапанов 

• При вращении плунжера возникает сильное трение.
• Конические и сужающиеся формы увеличивают сопротивление потоку и перепад давления.

Дуплексный обратный клапан 

Этот особый тип двухстороннего клапана работает автоматически, предотвращая протекание жидкости в обратном направлении. В отличие от всех остальных клапанов, упомянутых выше, этот клапан не нуждается в маховике или приводе. Для открытия или закрытия потока используется дисковый или шаровой элемент. Этот клапан настоятельно рекомендуется использовать там, где обратный поток может вызвать загрязнение жидкости, например, в системах водоснабжения, котельных, пищевых продуктах и напитках, а также в фармацевтике. Производители клапанов Duplex предлагают различные типы этих клапанов, такие как поворотный обратный клапан, пружинный клапан, шаровой обратный клапан, клапан с подъемной ножкой и другие.

Рисунок: Двухсторонний обратный клапан.

Как работает дуплексный обратный клапан? 

Этот клапан не управляется с помощью маховика или привода. Производители дуплексных клапанов проектируют этот клапан таким образом, чтобы он открывался и закрывался в зависимости от разницы давления между восходящим и нисходящим потоком. Когда давление в восходящем потоке превышает давление в нисходящем потоке или когда работает насос, давление жидкости воздействует на диск клапана, заставляя его открыться. После открытия жидкость продолжает течь через клапан до тех пор, пока насос не остановится или давление на входе не снизится. Как только насос останавливается или давление восходящего потока снижается ниже давления нисходящего потока, жидкость пытается изменить направление потока. Однако диск клапана немедленно закрывается и предотвращает обратный поток.

Рисунок: Работа двухстороннего обратного клапана.

Преимущества дуплексных обратных клапанов 

• Этот клапан дешевле других клапанов, таких как задвижки и шаровые краны.
• Он не требует маховика или привода.
• Он отличается высокой надежностью.
• Нет обратного потока.
• Низкое сопротивление потоку жидкости.

Недостатки дуплексных обратных клапанов 

• Это однонаправленный клапан.
• Не подходит для пульсирующих потоков.

Области применения дуплексных клапанов 

Клапаны Duplex используются во многих промышленных областях благодаря многочисленным преимуществам перед другими клапанами. Типичные области применения этого клапана включают:

• Нефтегазовая промышленность.
• Производство бумаги и целлюлозы.
• Применение в химической и нефтехимической промышленности.
• Продукты питания и напитки.
• Фармацевтическая промышленность.
• Канализация и очистка сточных вод.
• Городской и бытовой водный транспорт.
• Применение в горнодобывающей промышленности.
• Паровые электростанции.
• Противопожарное применение.
• Морское применение.

Преимущества дуплексных клапанов 

• Эти клапаны имеют универсальные размеры и поэтому подходят для малых и больших расходов.
• Они универсальны в применении, так как используются практически во всех промышленных сферах.
• Они обладают превосходной коррозионной стойкостью.
• Они прочны, что позволяет использовать их в условиях высокого давления и высоких температур.
• Клапаны Duplex устойчивы к абразивному износу.
• Эти клапаны отличаются высокой прочностью.

Недостатки дуплексных клапанов 

• Материал дуплекс достаточно дорогой, а значит, и клапан.
• Они тяжелые.

Устранение неисправностей дуплексных клапанов 

Маховиком/ручкой трудно управлять 

• Повреждение на штоке клапана. Отремонтируйте или замените шток.
• Грязь на штоке клапана. Очистите от грязи.

Клапан закрывается не полностью 

• Грязь на седлах клапанов. Очистите от грязи.
• Изношенные седла. Замените седла клапанов.
• Изношенный диск. Замените тарелку клапана.

Утечка жидкости внутри клапана 

• Поврежденные или изношенные седла. Замените седла клапанов.
• Поврежденный или изношенный диск. Замените тарелку клапана.

Утечка между клапаном и трубой

• Изношенная прокладка. Замените прокладку.
• Высокое давление потока. Замените клапан на клапан с высокой пропускной способностью. Клапан следует использовать при расходе и давлении, рекомендованных производителем дуплексного клапана.

Клапан сильно вибрирует 

• Высокая скорость потока. Используйте клапан при рекомендованном расходе и давлении.
• Клапан открыт не полностью. Откройте клапан полностью.

Резюме 

Дуплексный клапан - это тип клапана, который изготавливается из дуплексной стали. Дуплексная сталь обладает превосходными механическими и химическими свойствами, что делает ее одним из наиболее предпочтительных сплавов для промышленных клапанов. Этот клапан работает в ручном или автоматическом режиме. В ручном клапане используется маховик или ручной рычаг, а в автоматическом - пневматический или электрический привод. Для управления потоком жидкости в клапане используется дисковый или шаровой элемент. Компонент, известный как шток, соединяет маховик/привод с диском/шаром клапана. Когда маховик вращается, диск/шарик перемещается, чтобы разрешить или перекрыть поток жидкости.

Производители клапанов Duplex выпускают различные типы клапанов, в том числе задвижки, шаровые, обратные, поворотные и пробковые клапаны. Различные отрасли, в которых используются эти клапаны, включают в себя горнодобывающую, целлюлозно-бумажную, водопроводную, канализационную и очистку сточных вод, нефтегазовую, химическую, пищевую, фармацевтическую, морскую, противопожарную и другие. Преимуществами данного клапана являются высокая прочность, универсальность в размерах и применении, долговечность и коррозионная стойкость.