Засувки-дросельні заслінки та засувки – це два типи клапанів, які зазвичай використовуються в промислових та муніципальних системах водопостачання. Вони мають очевидні відмінності в структурі, функції та застосуванні. У цій статті детально розглянуто відмінності між засувками-дросельними заслінками та засувками з точки зору принципу дії, складу, вартості, довговічності, регулювання потоку, монтажу та обслуговування.
1. Принцип
Принцип роботи дросельного клапана
Найбільша особливістьдросельний клапанмає просту структуру та компактний дизайн. Принцип його роботи полягає в тому, що кругла пластина-метелик обертається навколо штока клапана як центральної осі для контролю потоку рідини. Пластина клапана подібна до контрольної точки, і вона може пройти лише за згодою пластини-метелика. Коли пластина-метелик паралельна напрямку потоку рідини, клапан повністю відкритий; коли пластина-метелик перпендикулярна напрямку потоку рідини, клапан повністю закритий. Час відкриття та закриття дросельного клапана дуже короткий, оскільки для повного відкриття або закриття потрібно лише 90 градусів обертання. Це також є причиною, чому це поворотний клапан і чвертьоборотний клапан.
Принцип роботи засувного клапана
Клапанна пластиназасувний клапанрухається вертикально вгору та вниз до корпусу клапана. Коли засувка повністю піднята, внутрішня порожнина корпусу клапана повністю відкривається, і рідина може проходити крізь неї безперешкодно; коли засувка повністю опущена, рідина повністю блокується. Конструкція засувки майже не має опору потоку при повному відкритті, тому вона підходить для застосувань, які потребують повного відкриття або повного закриття. Тут слід підкреслити, що засувка підходить як для повного відкриття, так і для повного закриття! Однак засувка має повільну швидкість реакції, тобто час відкриття та закриття довший, оскільки для повного відкриття та закриття потрібно кілька обертів маховика або черв'ячної передачі.
2. Склад
Склад дросельного клапана
Як згадувалося вище, конструкція дросельного клапана є відносно простою та включає основні компоненти, такі як корпус клапана, клапанна пластина, вал клапана, сідло клапана та привід. Як показано на малюнку нижче.
Корпус клапана:
Корпус клапана-дросельного затвора має циліндричну форму та вертикальний канал усередині. Корпус клапана може бути виготовлений з різних матеріалів, таких як чавун, ковкий чавун, нержавіюча сталь, вуглецева сталь, алюмінієва бронза тощо. Звичайно, вибір матеріалу залежить від середовища використання клапана-дросельного затвора та характеру середовища.
Клапанна пластина:
Клапанна пластина — це вищезгадана дископодібна частина, що відкривається та закривається, яка за формою схожа на диск. Матеріал клапанної пластини зазвичай такий самий, як і корпус клапана, або вищий за матеріал корпусу клапана, оскільки дросельний клапан безпосередньо контактує із середовищем, на відміну від центрального дросельного клапана, де корпус клапана безпосередньо відокремлений від середовища сідлом клапана. Деякі спеціальні середовища потребують покращення зносостійкості, корозійної стійкості та стійкості до високих температур.
Шток клапана:
Шток клапана з'єднує клапанну пластину та привід і відповідає за передачу крутного моменту для обертання клапанної пластини. Шток клапана зазвичай виготовляється з нержавіючої сталі 420 або інших високоміцних матеріалів, щоб забезпечити його достатню міцність та довговічність.
Сідло клапана:
Сідло клапана розташоване у внутрішній порожнині корпусу клапана та контактує з клапанною пластиною, утворюючи ущільнення, яке запобігає витоку середовища, коли клапан закритий. Існує два типи ущільнення: м'яке ущільнення та тверде ущільнення. М'яке ущільнення має кращі герметичні властивості. Зазвичай використовуються такі матеріали, як гума, PTFE тощо, які зазвичай використовуються в центральних дросельних клапанах. Тверді ущільнення підходять для середовищ з високою температурою та високим тиском. Зазвичай використовуються такі матеріали, як SS304+гнучкий графіт тощо, які поширені в...потрійні ексцентрикові дросельні клапани.
Привід:
Привід використовується для обертання штока клапана. Зазвичай використовуються ручні, електричні, пневматичні або гідравлічні приводи. Ручні приводи зазвичай керуються рукоятками або шестернями, тоді як електричні, пневматичні та гідравлічні приводи можуть здійснювати дистанційне керування та автоматизовану роботу.
Склад засувок
Конструкція засувки є відносно складною. Окрім корпусу клапана, клапанної пластини, валу клапана, сідла клапана та приводу, є також сальник, кришка клапана тощо (див. малюнок нижче).
Корпус клапана:
Корпус засувки зазвичай має бочкоподібну або клиноподібну форму з прямим каналом всередині. Матеріал корпусу клапана здебільшого чавун, лита сталь, нержавіюча сталь, латунь тощо. Аналогічно, відповідний матеріал слід вибирати відповідно до умов використання.
Кришка клапана:
Кришка клапана з'єднана з корпусом клапана, утворюючи замкну порожнину клапана. На кришці клапана зазвичай є сальникова коробка для встановлення сальникової набивки та герметизації штока клапана.
Засувка + сідло клапана:
Засувка — це частина засувки, яка відкриває та закриває її, зазвичай клиноподібної форми. Засувка може бути одно- або двостулковою. Зазвичай використовується одностулкова засувка. Матеріал еластичної засувки — це GGG50, покритий гумою, а засувка з твердим ущільненням — це матеріал корпусу + латунь або нержавіюча сталь.
Шток клапана:
Шток клапана з'єднує затвор і привод, і переміщує затвор вгору та вниз за допомогою різьбової передачі. Матеріал штока клапана, як правило, високоміцний, такий як нержавіюча сталь або вуглецева сталь. Залежно від руху штока клапана, засувки можна розділити на засувки з висувним штоком та засувки без висувного штока. Різьба штока засувки з висувним штоком розташована зовні корпусу клапана, і чітко видно відкритий та закритий стан; різьба штока засувки без висувного штока розташована всередині корпусу клапана, конструкція є відносно компактною, а монтажний простір менший, ніж у засувки з висувним штоком.
Упаковка:
Сальникова набивка розташована в сальниковій коробці кришки клапана, яка використовується для ущільнення зазору між штоком клапана та кришкою клапана, щоб запобігти витоку середовища. Звичайні матеріали сальникової набивки включають графіт, PTFE, азбест тощо. Сальникова набивка стискається сальником для забезпечення герметичності.
Привід:
• Маховик – це найпоширеніший ручний привід, який керує передачею різьби штока клапана, обертаючи його для переміщення засувки вгору та вниз. Для засувок великого діаметра або високого тиску часто використовуються електричні, пневматичні або гідравлічні приводи, щоб зменшити робоче зусилля та пришвидшити швидкість відкриття та закриття. Звичайно, це інша тема. Якщо вам цікаво, будь ласка, ознайомтеся зі статтею.На скільки обертів потрібно закрити дросельний клапанСкільки часу це займає?
3. Вартість
Вартість дросельного клапана
Заслінки-метелики зазвичай дешевші за засувки. Це пояснюється тим, що заслінки-метелики мають коротку конструкційну довжину, потребують менше матеріалів та мають відносно простий виробничий процес. Крім того, заслінки-метелики легші, що також зменшує витрати на транспортування та монтаж. Перевага заслінок-метеликів у вартості особливо очевидна на трубопроводах великого діаметра.
Вартість засувного клапана
Виробнича вартість засувок зазвичай вища, особливо для пристроїв великого діаметра або високого тиску. Конструкція засувок складна, а точність обробки засувок та сідел клапанів висока, що вимагає більше процесів та часу під час виробничого процесу. Крім того, засувки важчі, що збільшує вартість транспортування та монтажу.
Як видно з наведеного вище креслення, для того ж DN100 засувка значно більша за дросельну заслінку.
4. Довговічність
Довговічність клапана-метелика
Довговічність дросельних клапанів залежить від матеріалів, з яких виготовлено сідло та корпус клапана. Зокрема, ущільнювальні матеріали м'яко ущільнених дросельних клапанів зазвичай виготовлені з гуми, PTFE або інших гнучких матеріалів, які можуть зношуватися або старіти під час тривалого використання. Звичайно, ущільнювальні матеріали жорстко ущільнених дросельних клапанів виготовлені з високоефективних синтетичних матеріалів або металевих ущільнень, тому довговічність значно покращилася.
Загалом, дросельні клапани мають добру довговічність у системах низького та середнього тиску, але герметичність може знижуватися в середовищах високого тиску та високої температури.
Варто також зазначити, що дросельні клапани можуть ізолювати середовище, обгортаючи корпус клапана сідлом клапана, щоб запобігти корозії корпусу клапана. Водночас, пластина клапана може бути повністю інкапсульована гумою та повністю покрита фтором, що значно підвищує її стійкість до агресивних середовищ.
Довговічність засувок
Конструкція еластичного ущільнення сідла засувок стикається з тією ж проблемою, що й у дросельних заслінках, тобто зі зносом та старінням під час використання. Однак, засувки з жорстким ущільненням добре працюють у середовищах високого тиску та високої температури. Оскільки ущільнювальна поверхня метал-метал засувки має високу зносостійкість та стійкість до корозії, термін її служби зазвичай довший.
Однак, затвор засувки легко застрягає через домішки в середовищі, що також може вплинути на її довговічність.
Крім того, його зовнішній вигляд та структура визначають складність виготовлення повного футеровки, тому для одного й того ж агресивного середовища, незалежно від того, чи виготовлений він з суцільного металу, чи з повного футеровки, його ціна значно вища, ніж у засувки.
5. Регулювання потоку
Регулювання потоку дросельного клапана
Триексцентриковий дросельний клапан може регулювати потік на різних отворах, але його характеристика потоку є відносно нелінійною, особливо коли клапан майже повністю відкритий, потік сильно змінюється. Тому дросельний клапан підходить лише для умов з низькими вимогами до точності регулювання, в іншому випадку можна вибрати кульовий клапан.
Регулювання потоку засувки
Засувка призначена для повного відкриття або закриття, але не для регулювання потоку. У частково відкритому стані засувка спричиняє турбулентність та вібрацію рідини, що легко може пошкодити сідло клапана та засувку.
6. Встановлення
Встановлення дросельного клапана
Встановлення дросельного клапана є відносно простим. Він легкий, тому не потребує занадто великої опори під час встановлення; має компактну конструкцію, тому особливо підходить для випадків з обмеженим простором.
Метелик-заслінку можна встановлювати на трубах у будь-якому напрямку (горизонтальному чи вертикальному), і немає суворих вимог до напрямку потоку в трубі. Слід зазначити, що у випадках високого тиску або великого діаметра, метелик-заслінка повинна бути повністю відкритою під час встановлення, щоб уникнути пошкодження ущільнення.
Встановлення засувок
Встановлення засувок є складнішим, особливо засувок великого діаметра та жорстко ущільнених. Через велику вагу засувок під час встановлення потрібні додаткові заходи підтримки та кріплення, щоб забезпечити стійкість клапана та безпеку монтажника.
Засувки зазвичай встановлюються на горизонтальних трубах, і для забезпечення правильного встановлення необхідно враховувати напрямок потоку рідини. Крім того, хід відкриття та закриття засувок довгий, особливо для засувок з висувним штоком, і необхідно передбачити достатньо місця для керування маховиком.
7. Технічне обслуговування та ремонт
Технічне обслуговування дросельних заслінок
Засувки-дросельні клапани мають менше деталей, їх легко розбирати та збирати, тому їх легше обслуговувати. Під час щоденного обслуговування переважно перевіряється старіння та знос клапанної пластини та сідла клапана. Якщо ущільнювальне кільце сильно зношене, його необхідно вчасно замінити. Тому ми рекомендуємо клієнтам придбати змінні засувки-дросельні клапани з м'якою задньою частиною. Якщо рівність поверхні та обробка клапанної пластини ускладнюють досягнення хорошого ефекту герметизації, її також необхідно замінити.
Крім того, відбувається змащення штока клапана. Гарне змащення сприяє гнучкості та довговічності роботи дросельного клапана.
Технічне обслуговування засувок
Засувки мають багато деталей і їх важко розбирати та збирати, особливо у великих трубопровідних системах, де обсяг технічного обслуговування великий. Під час технічного обслуговування слід звертати особливу увагу на те, чи плавно піднімається та опускається заслінка, а також чи немає сторонніх предметів у пазу корпусу клапана.
Якщо контактна поверхня сідла клапана та заслінки подряпана або зношена, її потрібно відполірувати або замінити. Звичайно, також необхідне змащення штока клапана.
Більше уваги слід приділяти обслуговуванню сальника, ніж дросельного клапана. Сальник засувки використовується для герметизації зазору між штоком клапана та корпусом клапана, щоб запобігти витоку середовища. Старіння та знос сальника є поширеними проблемами засувок. Під час технічного обслуговування необхідно регулярно перевіряти герметичність сальника та за потреби регулювати або замінювати його.
8. Висновок
Підсумовуючи, дросельні клапани та засувки мають свої переваги та недоліки з точки зору продуктивності, вартості, довговічності, регулювання потоку та монтажу:
1. Принцип: Засувки-дросельні заслінки мають високу швидкість відкривання та закривання і підходять для швидкого відкривання та закривання; засувки мають тривалий час відкривання та закривання.
2. Склад: Засувки-метелики мають просту структуру, а засувки – складну.
3. Вартість: Засувки-метелики мають нижчу вартість, особливо для застосувань великого діаметра; засувки мають вищу вартість, особливо для високого тиску або спеціальних вимог до матеріалів.
4. Довговічність: Засувки-дросельні заслінки мають кращу довговічність у системах низького та середнього тиску; засувки добре працюють у середовищах високого тиску та високої температури, але часте відкривання та закривання може вплинути на їхній термін служби.
5. Регулювання потоку: Засувки-дросельні заслінки підходять для грубого регулювання потоку; засувки більше підходять для повністю відкритого або повністю закритого режиму.
6. Монтаж: Засувки-дросельні клапани легко встановлюються та підходять як для горизонтальних, так і для вертикальних трубопроводів; засувки складні в установці та підходять для горизонтального монтажу трубопроводів.
7. Технічне обслуговування: Технічне обслуговування дросельних заслінок зосереджено на зносі та старінні клапанної пластини та сідла клапана, а також на змащенні штока клапана. Окрім цього, засувка також потребує обслуговування сальника.
На практиці вибір дросельних заслінок або засувок необхідно всебічно розглядати відповідно до конкретних умов роботи та вимог, щоб забезпечити найкращу продуктивність та економічність.