Поворотні та шиберні клапани – це два типи клапанів, які зазвичай використовуються в промислових і муніципальних системах водопостачання.Вони мають очевидні відмінності в будові, функціях і застосуванні.У цій статті детально обговорюватимуться відмінності між поворотними та шиберними клапанами з точки зору принципу, складу, вартості, довговічності, регулювання потоку, встановлення та обслуговування.
1. Принцип
Принцип роботи дросельного клапана
Найбільша особливістьповоротний клапанце його проста конструкція та компактний дизайн.Його принцип роботи полягає в тому, що кругла дискова пластина обертається навколо штока клапана як центральна вісь для контролю потоку рідини.Пластина клапана схожа на КПП, і тільки за згодою пластини-метелика вона може пройти.Коли поворотна пластина розташована паралельно напрямку потоку рідини, клапан повністю відкритий;коли поворотна пластина перпендикулярна до напрямку потоку рідини, клапан повністю закритий.Час відкриття та закриття дросельної заслінки є дуже коротким, тому що для повного відкриття або закриття їй потрібно лише поворот на 90 градусів.Це також причина, чому це поворотний клапан і чвертьобертовий клапан.
Принцип дії засувки
Клапанна пластиназасувкарухається вгору та вниз вертикально до корпусу клапана.Коли затвор повністю піднятий, внутрішня порожнина корпусу клапана повністю відкрита, і рідина може проходити безперешкодно;коли затвор повністю опущений, рідина повністю заблокована.Конструкція засувки майже не має опору потоку, коли вона повністю відкрита, тому вона підходить для застосувань, які потребують повного відкриття або повного закриття.Тут слід підкреслити, що засувка підходить для повного відкриття і повного закриття!Однак засувка має повільну швидкість реагування, тобто час відкриття та закриття довший, оскільки для повного відкриття та закриття потрібно багато обертів, щоб повернути маховик або черв’ячну передачу.
2. Композиція
Склад дросельної заслінки
Як згадувалося вище, конструкція дросельного клапана є відносно простою, включаючи основні компоненти, такі як корпус клапана, пластина клапана, вал клапана, сідло клапана та привід.Як показано на малюнку нижче.
Корпус клапана:
Корпус дросельної заслінки циліндричний і має всередині вертикальний канал.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 дросельної заслінки та природи середній.
Пластина клапана:
Пластина клапана - це згадана вище дископодібна відкривна та закриваюча частина, яка за формою схожа на диск.Матеріал пластини клапана, як правило, такий самий, як і корпус клапана, або вищий, ніж корпус клапана, оскільки дросельна заслінка знаходиться в прямому контакті з середовищем, на відміну від дросельної заслінки, де корпус клапана безпосередньо відокремлений. від середовища через сідло клапана.Деякі спеціальні носії потребують підвищення зносостійкості, стійкості до корозії та стійкості до високих температур.
Шток клапана:
Шток клапана з'єднує пластину клапана та привід і відповідає за передачу крутного моменту для обертання пластини клапана.Шток клапана зазвичай виготовляється з нержавіючої сталі 420 або інших високоміцних матеріалів, щоб забезпечити його достатню міцність і довговічність.
Сідло клапана:
Сідло клапана обшито у внутрішній порожнині корпусу клапана та контактує з пластиною клапана, утворюючи ущільнення, щоб забезпечити відсутність витоку середовища, коли клапан закритий.Існує два типи ущільнення: м'яке ущільнення та жорстке ущільнення.М'яке ущільнення має кращі характеристики ущільнення.Зазвичай використовувані матеріали включають гуму, PTFE тощо, які зазвичай використовуються у центральних поворотних клапанах.Жорсткі ущільнення підходять для середовища високої температури та високого тиску.Зазвичай використовувані матеріали включають SS304 + гнучкий графіт тощо, які поширені вПотрійні ексцентрикові поворотні клапани.
Привід:
Привід використовується для обертання штока клапана.Зазвичай використовуються ручні, електричні, пневматичні або гідравлічні форми.Ручні приводи зазвичай керуються ручками або шестернями, тоді як електричні, пневматичні та гідравлічні приводи можуть досягати дистанційного керування та автоматизованого функціонування.
Склад засувок
Конструкція засувки відносно складна.Окрім корпусу клапана, пластини клапана, вала 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 - це переважно чавун, лита сталь, нержавіюча сталь, латунь тощо. Так само відповідний матеріал слід вибирати відповідно до умов використання.
Кришка клапана:
Кришка клапана з'єднана з корпусом клапана, утворюючи закриту порожнину клапана.Зазвичай на кришці клапана є сальник для встановлення сальника та ущільнення штока клапана.
Шибер + сідло клапана:
Засувка - це частина засувки, що відкривається та закривається, зазвичай у формі клина.Ворота можуть бути одинарними або подвійними.Засувка, яку ми зазвичай використовуємо, є однозатворною.Матеріал засувки еластичного засувки GGG50 покритий гумою, а засувка засувки з жорстким ущільненням - матеріал корпусу + латунь або нержавіюча сталь.
Шток клапана:
Шток клапана з’єднує затвор і привід і переміщує затвор вгору та вниз через різьбову передачу.Матеріал штока клапана - це, як правило, високоміцні матеріали, такі як нержавіюча або вуглецева сталь.Відповідно до руху штока клапана, засувки можна розділити на засувки з висхідним штоком і засувки з непідйомним штоком.Різьба штока клапана засувки з висхідним штоком розташована за межами корпусу клапана, і добре видно відкритий і закритий стан;різьба штока клапана засувки з непідйомним штоком розташована всередині корпусу клапана, конструкція є відносно компактною, а простір для установки менший, ніж у засувки з висхідним штоком.
Упаковка:
Набивка розташована в сальниковій коробці кришки клапана, яка використовується для ущільнення зазору між штоком клапана та кришкою клапана для запобігання витоку середовища.Звичайні пакувальні матеріали включають графіт, PTFE, азбест тощо. Упаковка стискається сальником для забезпечення герметичності.
Привід:
• Маховик є найпоширенішим ручним приводом, який приводить в дію різьбову передачу штока клапана шляхом обертання маховика для переміщення затвора вгору та вниз.Для засувок великого діаметру або високого тиску часто використовуються електричні, пневматичні або гідравлічні приводи, щоб зменшити робоче зусилля та прискорити швидкість відкриття та закриття.Звичайно, це інша тема.Якщо ви зацікавлені, будь ласка, перегляньте статтюСкільки обертів, щоб закрити поворотний клапан?Скільки часу це займає?
3. Вартість
Вартість поворотного клапана
Поворотні затвори зазвичай дешевші за шиберні.Це пояснюється тим, що поворотні затвори мають невелику довжину конструкції, вимагають менше матеріалів і мають відносно простий процес виготовлення.Крім того, поворотні затвори легші, що також здешевлює транспортування та монтаж.Цінова перевага дискових клапанів особливо очевидна в трубопроводах великого діаметру.
Вартість засувки
Виробнича вартість засувок зазвичай вища, особливо для систем великого діаметру або високого тиску.Конструкція засувок є складною, а точність обробки засувок і сідел клапанів висока, що вимагає більше процесів і часу під час виробничого процесу.Крім того, засувки мають більшу вагу, що збільшує вартість транспортування та монтажу.
Як видно з наведеного вище креслення, для того самого DN100 засувка набагато більша, ніж дросельна заслінка.
4. Довговічність
Довговічність поворотного клапана
Довговічність дросельних затворів залежить від матеріалу сідла клапана та корпусу клапана.Зокрема, ущільнювальні матеріали дросельних клапанів з м’яким ущільненням зазвичай виготовляються з гуми, PTFE або інших гнучких матеріалів, які можуть зношуватися або старіти під час тривалого використання.Звичайно, ущільнювальні матеріали дросельних затворів із жорстким ущільненням виготовлені з високоефективних синтетичних матеріалів або металевих ущільнень, тому довговічність була значно покращена.
Загалом поворотні клапани мають високу довговічність у системах низького та середнього тиску, але ефективність ущільнення може бути знижена в середовищах високого тиску та високої температури.
Варто також зазначити, що поворотні клапани можуть ізолювати середовище, обернувши корпус клапана сідлом клапана, щоб запобігти корозії корпусу клапана.У той же час пластина клапана може бути повністю покрита гумою і покрита фтором, що значно підвищує її стійкість до корозійних середовищ.
Довговічність засувок
Еластична конструкція ущільнення сідла засувок стикається з тією ж проблемою, що й поворотні заслінки, тобто знос і старіння під час використання.Однак засувки з жорстким ущільненням добре працюють у середовищі високого тиску та високої температури.Оскільки ущільнювальна поверхня засувки «метал до металу» має високу зносостійкість і стійкість до корозії, термін її служби зазвичай довший.
Однак заслінка засувки легко застрягає через забруднення в середовищі, що також може вплинути на її довговічність.
Крім того, його зовнішній вигляд і структура зумовлюють те, що повну футеровку складно виготовити, тому для того самого корозійного середовища, незалежно від того, виготовлена вона повністю металева чи повна футеровка, її ціна набагато вища, ніж у засувки.
5. Регулювання потоку
Регулювання потоку дросельної заслінки
Триексцентричний дисковий клапан може регулювати потік при різних отворах, але його характеристика потоку є відносно нелінійною, особливо коли клапан майже повністю відкритий, потік сильно змінюється.Тому дросельний клапан підходить лише для сцен з низькими вимогами до точності регулювання, в іншому випадку можна вибрати кульовий кран.
Регулювання потоку засувки
Засувка призначена для повного відкриття або закриття, але не для регулювання потоку.У частково відкритому стані затвор буде викликати турбулентність і вібрацію рідини, що легко пошкодить сідло клапана і затвор.
6. Монтаж
Монтаж дросельної заслінки
Монтаж дросельної заслінки відносно простий.Має невелику вагу, тому не вимагає зайвої опори при установці;він має компактну структуру, тому особливо підходить для випадків з обмеженим простором.
Дроссельний затвор можна встановлювати на труби в будь-якому напрямку (горизонтально або вертикально), причому жорстких вимог до напрямку потоку в трубі немає.Слід зазначити, що в умовах високого тиску або великого діаметра пластина метелика повинна бути в повністю відкритому положенні під час встановлення, щоб уникнути пошкодження ущільнення.
Монтаж засувок
Складніше встановлювати засувки, особливо засувки великого діаметра з жорстким ущільненням.Через велику вагу засувок під час монтажу необхідні додаткові опорні та кріпильні заходи, щоб забезпечити стабільність засувки та безпеку монтажника.
Засувки зазвичай встановлюються на горизонтальних трубах, і для правильного монтажу необхідно враховувати напрямок потоку рідини.Крім того, хід відкривання та закривання засувок довгий, особливо для засувок із висувним штоком, і для роботи маховичка необхідно зарезервувати достатньо місця.
7. Технічне обслуговування та обслуговування
Технічне обслуговування дросельних клапанів
Дроссельні затвори мають менше деталей, їх легко розбирати та збирати, тому їх легше обслуговувати.Під час щоденного технічного обслуговування в основному перевіряють старіння та знос пластини клапана та сідла клапана.Якщо ущільнювальне кільце виявилося сильно зношеним, його необхідно своєчасно замінити.Тому ми рекомендуємо покупцям купувати змінні поворотні затвори з м’якою спинкою.Якщо рівність поверхні та обробка пластини клапана важко досягти хорошого ефекту ущільнення, її також потрібно замінити.
Крім того, є змащування стрижня клапана.Хороше змащення сприяє гнучкості та довговічності роботи дросельної заслінки.
Обслуговування засувок
Засувки мають багато частин, і їх важко розібрати та зібрати, особливо у великих системах трубопроводів, де велике навантаження на обслуговування.При обслуговуванні особливу увагу слід звернути на те, чи плавно піднімається і опускається шибер і чи немає сторонніх предметів в канавці корпусу клапана.
Якщо контактна поверхня сідла клапана та затвора подряпана або зношена, її необхідно відполірувати або замінити.Звичайно, необхідно також змастити шток клапана.
Слід приділяти більше уваги технічному обслуговуванню сальника, ніж дросельного клапана.Ущільнення засувки використовується для ущільнення зазору між штоком та корпусом клапана, щоб запобігти витоку середовища.Старіння та знос сальника є типовими проблемами засувок.Під час технічного обслуговування необхідно регулярно перевіряти герметичність сальника і при необхідності регулювати або замінювати його.
8. Висновок
Підсумовуючи, поворотні та засувки мають свої переваги та недоліки щодо продуктивності, вартості, довговічності, регулювання потоку та встановлення:
1. Принцип: Поворотні клапани мають високу швидкість відкриття та закриття та підходять для швидкого відкриття та закриття;засувки мають тривалий час відкриття та закриття.
2. Склад: Поворотні клапани мають просту структуру, а засувки мають складний склад.
3. Вартість: Поворотні клапани мають нижчу вартість, особливо для застосувань великого діаметру;засувки мають вищу вартість, особливо для високого тиску або спеціальних вимог до матеріалів.
4. Довговічність: Поворотні клапани 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 термін їх служби.
5. Регулювання потоку: Поворотні клапани підходять для грубого контролю потоку;засувки більше підходять для повністю відкритих або повністю закритих операцій.
6. Встановлення: Поворотні клапани прості в установці та застосовні як до горизонтальних, так і до вертикальних трубопроводів;засувки складні в установці і підходять для горизонтального монтажу трубопроводу.
7. Технічне обслуговування: Технічне обслуговування дросельних клапанів зосереджено на зносі та старінні пластини клапана та сідла клапана, а також на змащуванні штока клапана.На додаток до цього, засувка також потребує підтримки ущільнення.
У практичних застосуваннях вибір дросельних клапанів або засувок потрібно всебічно розглядати відповідно до конкретних умов роботи та вимог, щоб забезпечити найкращу продуктивність та економію.