Высокоэффективный поворотный клапан

Высокопроизводительный дроссельный клапан - это клапан, в котором шток расположен не коллинеарно с центральной линией диска, а со смещением от центра. Существует две категории таких клапанов: с двойным и тройным смещением. Использование смещенной конструкции помогает улучшить равномерное плотное прилегание затвора к седлу клапана, а также уменьшить износ из-за трения. Высокопроизводительные поворотные затворы могут использоваться для перекрытия и дросселирования потока жидкости. Производители высокопроизводительных поворотных затворов выпускают эти клапаны для работы с различными жидкостями - от общих жидкостных потоков до вязких и коррозионных жидкостей. В качестве агрессивных жидкостей могут выступать газы или пар. Высокопроизводительные поворотные затворы чаще всего имеют большие размеры, например, диаметр 60 дюймов. Эти клапаны изготавливаются из прочных материалов, таких как углеродистая и нержавеющая сталь. Производители высокопроизводительных поворотных затворов разрабатывают эти клапаны для работы в широком диапазоне температур от -28 ^oC до 500 ^oC. Выбор рабочей температуры зависит от материалов, из которых изготовлен клапан. Высокопроизводительные поворотные затворы управляются как вручную, так и с помощью приводов. Работа этих клапанов основана на принципе четвертьоборота, используемом в шаровых кранах. По этому принципу рукоятка поворачивается на 90^o градусов только для того, чтобы при необходимости открыть или закрыть клапан. 

Рисунок: Высокопроизводительный поворотный затвор.

 

Компоненты высокопроизводительного поворотного затвора 

Корпус клапана 

Это компонент, в котором размещены внутренние детали. Корпус обычно изготавливается очень прочным по сравнению с другими частями, чтобы выдержать вес и предотвратить повреждение клапана при ударах падающих предметов. Высокая прочность также помогает клапану выдерживать давление жидкости. Некоторые из материалов, которые производители высокопроизводительных поворотных затворов используют для изготовления корпуса, - это никелевый сплав, нержавеющая сталь, ковкий чугун, углеродистая сталь и другие. 

Стебель

Это металлический элемент, соединяющий рукоятку или привод с тарелкой клапана. Шток работает, вращаясь при вращении рукоятки. Таким образом, работа штока заключается в передаче крутящего момента, приложенного к рукоятке оператором клапана или от привода к диску. 

Штурвал/привод

Маховик используется в ручных высокопроизводительных поворотных затворах, а привод - в автоматических. Работа этого компонента заключается в обеспечении энергии, необходимой для закрытия или открытия клапана. Маховик соединен со штоком, закрывающим и открывающим клапан элементом, известным как диск. 

Диск 

Это часть высокопроизводительной дроссельной заслонки, которая пропускает и перекрывает поток жидкости в зависимости от необходимости. Диск получает энергию для запуска и остановки клапана от маховика или привода. 

Место 

Этот компонент находится внутри корпуса клапана и обеспечивает поверхность, на которую садится диск, когда клапан останавливается. Седло обеспечивает отсутствие утечки жидкости после закрытия клапана. Материал, из которого производители высокопроизводительных поворотных затворов изготавливают седло, очень важен, так как он определяет, где этот клапан может использоваться с точки зрения температуры и типа среды. 

Прокладка 

Это уплотнение, устанавливаемое между сопрягаемыми поверхностями клапана и трубы для предотвращения утечки жидкости. Прокладка удерживается в своем положении благодаря высокой прочности, создаваемой болтами и гайками клапана. 

Упаковка

Это уплотнительный компонент, расположенный между штоком и корпусом для предотвращения утечки жидкости по штоку.

Рисунок: Компоненты высокопроизводительного дискового затвора.

 

Как работает высокопроизводительный дроссельный клапан? 

Этот клапан работает с помощью маховика/ручного рычага или привода. Маховик или ручной рычаг используется в ручных клапанах, и оператор прикладывает усилие для запуска и остановки клапана. Привод используется в автоматических клапанах для обеспечения крутящего момента, необходимого для запуска и остановки клапана. Чтобы открыть высокопроизводительный дроссельный клапан, шток поворачивается на 90^o градусов против часовой стрелки под действием крутящего момента, прикладываемого приводом или маховиком по мере необходимости. В то же время диск вращается на 90^o градусов. Этот поворот заставляет диск выравниваться параллельно потоку жидкости, где он оставляет беспрепятственный путь. Чтобы закрыть клапан, шток и диск поворачиваются в противоположном направлении (по часовой стрелке) на угол 90^o только под углом в несколько градусов. При этом диск выравнивается перпендикулярно пути потока и останавливает любую жидкость, проходящую через высокопроизводительный дроссельный клапан. Эти клапаны также используются для дросселирования, при котором диск клапана слегка поворачивается, чтобы пропустить некоторое количество жидкости. Производители высокопроизводительных поворотных затворов рекомендуют использовать эти клапаны для дросселирования при небольшом перепаде давления.

Рисунок: Работа высокопроизводительного дискового затвора.

 

Типы высокопроизводительных поворотных затворов 

Двухфланцевый высокопроизводительный поворотный клапан 

Это высокопроизводительный поворотный клапан с двумя фланцевыми концами. Фланцевые концы расположены на входе и выходе клапана. Эти фланцевые концы имеют отверстия. Этот тип клапана соединяется с трубой, имеющей фланцевые концы одинакового диаметра и одинаковое количество отверстий. Производители высокопроизводительных поворотных затворов выпускают этот тип клапанов для использования там, где давление жидкости очень высокое. Утечка жидкости в этом типе клапана затруднена благодаря плотному уплотнению, обеспечиваемому используемыми болтами и гайками, а также прокладкой, помещенной между трубой и клапаном. Однако этот тип клапана тяжелый по сравнению с другими клапанами. Большой вес обусловлен наличием нескольких болтов и гаек, а также фланцевых концов.

Рисунок: Двухфланцевый высокопроизводительный поворотный клапан.

Ручной высокопроизводительный поворотный клапан 

Это высокопроизводительный поворотный клапан, который управляется вручную. Производители высокопроизводительных поворотных затворов выпускают этот клапан для управления с помощью маховика, оснащенного системой передач. Система передач заключена в редуктор. Система передач предназначена для изменения направления вращения крутящего момента от маховика к штоку клапана и, наконец, к диску. Это связано с тем, что в большинстве случаев крутящий момент от маховика и штока клапана перпендикулярен друг другу. Поэтому для изменения горизонтального крутящего момента на вертикальный используется система конических шестерен. Система шестерен также помогает умножить крутящий момент, прикладываемый оператором клапана, что позволяет легко открывать и закрывать клапан. Ручные высокопроизводительные поворотные затворы дешевле по сравнению с клапанами с приводом. Однако такие клапаны вызывают сильную усталость у оператора, особенно там, где требуется большой крутящий момент для запуска и остановки клапана, а также при частых операциях с клапаном. 

Рисунок: Ручной высокопроизводительный поворотный клапан.

Высокопроизводительный поворотный клапан с приводом 

Это высокопроизводительный поворотный клапан, который управляется с помощью привода. Привод располагается в верхней части клапана. Этот клапан упрощает и удешевляет эксплуатацию трубопровода, поскольку может работать автоматически без участия оператора. Это позволяет сократить расходы на оператора клапана. Клапанами с приводом можно управлять дистанционно, что позволяет экономить время. Работа привода заключается в обеспечении мощности, необходимой для запуска и остановки клапана. Производители высокопроизводительных поворотных затворов выпускают три типа таких клапанов с приводом, а именно: 

1. Гидравлический высокопроизводительный поворотный клапан. В этом клапане используется привод, работающий за счет гидравлической жидкости. Этот клапан подходит для использования в системах, где требуется большой крутящий момент, так как использование несжимаемой гидравлической жидкости помогает увеличить выходной крутящий момент. Однако этот клапан подвержен влиянию высоких температур, поэтому он подходит для использования в низкотемпературных системах. 
2. Пневматический высокопроизводительный поворотный клапан. Это клапан, в котором для работы используется сжатый воздух. Используемый пневматический привод делает этот клапан пригодным для различных применений - от низких до высоких температур, от очень чистых до грязных. 
3. Электрический высокопроизводительный поворотный клапан. Этот клапан использует электрический привод для запуска и остановки потока жидкости. Этот клапан подходит для использования как при низких, так и при высоких температурах. Благодаря доступности электроэнергии эксплуатация этого клапана возможна практически во всех промышленных областях. 

Рисунок: Высокопроизводительный поворотный клапан с приводом.

 

Области применения высокопроизводительных поворотных затворов 

• Эти клапаны используются в системах коммунального водоснабжения и водоподготовки. 
• Они используются в горнодобывающей промышленности.
• Высокопроизводительные поворотные затворы используются в пищевой промышленности и при производстве напитков, поскольку их можно легко очистить. Кроме того, эти клапаны практически не засоряются. 
• Они используются на паровых электростанциях для управления потоком пара и воды. 
• Высокопроизводительные поворотные затворы используются в производстве различных химических веществ.
• Они используются в бумажной и целлюлозной промышленности. 
• Эти клапаны используются при переработке нефтепродуктов. 
• Высокопроизводительные поворотные затворы используются в системах пожаротушения.  

 

Преимущества высокопроизводительных поворотных затворов 

• Высокопроизводительные поворотные затворы работают очень быстро по сравнению с задвижками и шаровыми кранами. 
• Эти клапаны имеют короткий корпус, что позволяет им занимать мало места при монтаже. 
• Высокопроизводительные поворотные затворы стоят дешевле по сравнению с другими высокопроизводительными клапанами. 
• Эти клапаны универсальны, поскольку их конструкция позволяет использовать их в различных областях промышленности. 
• В них нет утечек жидкости. 
• Высокопроизводительные поворотные затворы могут управляться вручную или, при необходимости, с помощью приводов. 
• Эти клапаны обладают высокой прочностью, что позволяет им работать при высоком давлении и высокой температуре.
• Они могут использоваться в качестве запорных или дроссельных клапанов.
• Эти клапаны имеют простую и компактную конструкцию. 
• Их легко чистить, устанавливать и ремонтировать. 
• Они имеют небольшой вес по сравнению с другими клапанами. 
• Периодичность технического обслуживания и стоимость по сравнению с другими клапанами ниже.

 

Недостатки высокопроизводительных поворотных затворов 

• Эти клапаны стоят дороже других поворотных затворов. 
• Эти клапаны открываются, когда диск клапана находится на пути потока жидкости, что снижает давление потока жидкости.
• Высокопроизводительные поворотные затворы подходят для дросселирования только в тех случаях, когда перепад давления жидкости невелик.
• Герметичность этих клапанов хуже, чем у других клапанов, например шаровых. 

 

Устранение неисправностей высокопроизводительных поворотных затворов 

Утечка жидкости через соединение клапан-труба 

• Ослабленные болты и гайки. Затяните болты и гайки с моментом, рекомендованным производителем высокопроизводительных поворотных затворов. 
• Поврежденная или изношенная прокладка. Замените прокладку. 

Утечка жидкости через шток 

• Изношенная или поврежденная сальниковая набивка. Замените набивку. 
• Изношенные уплотнительные кольца. Замените уплотнительные кольца. 

Утечка внутренней жидкости 

• Изношенные сиденья. Замените сиденья. 
• Уплотнительные кольца изношены. Замените уплотнительные кольца. 
• Грязь в клапане. Откройте клапан и очистите его от грязи.

Клапаном трудно управлять 

• Посторонние материалы в клапане. Откройте клапан и удалите все посторонние материалы. Очистите все внутренние компоненты. 
• Коррозия в клапане. Откройте клапан и очистите его от коррозии. 

 

Резюме 

Высокопроизводительные поворотные затворы сконструированы таким образом, что шток расположен не коллинеарно с осевой линией диска клапана, а на некотором смещении. Конструкция со смещением помогает обеспечить равномерное герметичное перекрытие и снизить износ из-за трения. Производители высокопроизводительных поворотных затворов разрабатывают эти клапаны для использования в системах высокого давления, так как они могут работать без утечек. Эти клапаны также предназначены для использования в условиях высоких и низких температур в зависимости от того, какие материалы были использованы для изготовления компонентов клапана. Высокопроизводительные поворотные затворы используются для запорной и дроссельной арматуры. Однако эти клапаны подходят для дросселирования потока жидкости при низком перепаде давления. Эти клапаны работают, делая поворот на 90^o Поворот диска на несколько градусов для открытия и закрытия потока жидкости. Это делает клапан очень быстрым в работе по сравнению с другими клапанами. 

Производители поворотных клапанов высокого давления предлагают различные типы этих клапанов, включая двухфланцевые поворотные клапаны высокого давления, ручные поворотные клапаны высокого давления, поворотные клапаны высокого давления с приводом и другие. Эти клапаны используются в таких областях, как нефтеперерабатывающие заводы, пожаротушение, водоснабжение, химическая промышленность, горнодобывающая промышленность, производство продуктов питания и напитков, паровые электростанции, производство бумаги и целлюлозы и т. д. К преимуществам этих клапанов относятся быстрота работы, относительно небольшое пространство для установки, малый вес, простая и компактная конструкция, простота ремонта, установки и очистки.