Вентили: виды и технология применения
Вентиль – одно из наиболее распространённых запорных устройств, они широко применяются для газовых, водопроводных и иных магистралей. Такое устройство позволяет полностью перекрыть поток жидкости или газовой среды, кроме того, с его помощью можно эффективно менять интенсивность потока в трубопроводе. Также их используют для отвода образовавшегося конденсата, применяют как предохранительное устройство.
Конструкция включает в себя несколько основных элементов: это ручка, само запорное устройство и его корпус. Прочный литой корпус с обеих сторон снабжен резьбой, это позволяет подключить вентиль к трубопроводу. Запорное устройство соединено штоком с ручкой, сальник обеспечивает герметичность перекрывания рабочей среды в трубе. При закручивании ручки затвор опускается и перекрывает поток либо уменьшает его интенсивность.
В зависимости от особенностей конструкции приспособления принято делить на клапанные, шариковые и пробковые, которые еще называют конусными.
У каждой разновидности есть свои особенности, рассмотрим их подробнее.
Клапанные устройства
Такие приспособления имеют и другое название – вентильные краны, так как в корпусе установлены перегородки, расположенные горизонтально или под наклоном. В нижней части штока ручки установлен клапан: он имеет эластичный элемент, который упирается в седло и перекрывает поток жидкости. Шток снабжен резьбой и накидной гайкой: это позволяет закручивать и откручивать его для регулировки потока рабочей среды в трубопроводе.
У такой конструкции есть несколько основных плюсов:
- Стойкость к высокому давлению – вентиль подходит для использования в напорных трубопроводах.
- Простота регулировки интенсивности потока. С его помощью можно полностью перекрыть или ограничить подачу воды.
- Ремонтопригодность. При необходимости неисправный шток или эластичную прокладку можно поменять.
Минусом можно назвать недолговечность. При интенсивном использовании резиновая уплотнительная прокладка часто контактирует с металлом, что приводит к ее быстрому истиранию.
Конусные приспособления
Вентили конусного типа по конфигурации напоминают клапанные. Отличие заключается в том, что нижняя часть штока снабжена не резиновой прокладкой, а запорным приспособлением в виде конуса или пробки. При закручивании вентиля конус опускается и полностью перекрывает отверстие в горизонтальной перегородке устройства.
Преимущества у такого варианта конструкции аналогичные: она может выдерживать большое давление и полностью перекрывать поток жидкости в трубе. Однако при частом использовании механизм достаточно быстро изнашивается из-за постоянного контакта пробки с металлом и требует ремонта.
Шарового типа
Альтернативой традиционным клапанным и пробковым вентилям являются шаровые приспособления. Они представляют собой задвижки, основным элементом которых является шарик с отверстием.
При открытом положении вентиля это отверстие располагается параллельно потоку и не мешает движению жидкости или газа в трубе.
При поворачивании рычага шаровый элемент устанавливается в перпендикулярное положение, в результате поток в трубопроводе полностью перекрывается.
У такого типа есть сразу несколько важных преимуществ:
- Простая конструкция, в которой практически нет деталей, испытывающих сильные механические нагрузки. Шаровые вентили способны служить очень долго, при этом они практически не дают протечек.
- Полная герметизация трубы. Запорный шар точно соответствует диаметру трубопровода, поток полностью перекрывается при закрытом положении устройства.
- Быстрое перекрывание потока. Вентиль не нужно долго закручивать с большими усилиями, достаточно один раз повернуть рычаг на пол-оборота. Из-за этого такие конструкции еще называют полуоборотными.
Продолжительность использования во многом зависит от качества используемых материалов и сборки. Европейские запорные приспособления могут безотказно служить до 10 лет, в то время как китайские дешевые аналоги способны выйти из строя уже через год.
Важным минусом таких приспособлений является невозможность ремонта: при поломке вентиль потребует полной замены.
Еще одним минусом можно назвать сложность регулировки потока. Интенсивность движения воды сложно контролировать, при частичном перекрытии вентиль быстрее выходит из строя. Такие приспособления оптимально подойдут в тех случаях, когда требуется не плавное регулирование, а полное перекрывание потока.
Материалы изготовления
Запорные устройства для трубопроводов могут изготавливаться из различных материалов, от этого будет зависеть их стоимость и долговечность использования. Наиболее распространенные варианты:
- Наиболее дорогими, но и самыми надежными остаются бронзовые и латунные вентили. Они не подвержены коррозии, к тому же, их можно устанавливать в систему горячего водоснабжения, так как на них не скапливается накипь. К дополнительным преимуществам можно отнести малый вес и простоту установки.
- Запорные устройства из нержавейки. Они также защищены от коррозии благодаря присутствию в сплаве специальных элементов.
При этом стоят они дешевле бронзовых или латунных. - Самый дешевый, но недолговечный вариант – запорные приспособления из пластика. Они обычно используются для пластиковых труб и требуют достаточно частой замены.
При этом стоят они дешевле бронзовых или латунных.Для наружных трубопроводов большого диаметра распространенным решением остаются чугунные вентили из-за их высокой прочности и небольшой стоимости. Соединения запорных устройств могут быть муфтовыми, резьбовыми или фланцевыми, выбор зависит от особенностей конструкции конкретного трубопровода. Правильная установка обеспечивает возможность регулировать или полностью перекрывать поток жидкой или газообразной среды.
REGIN | Вентиль трехходовой STR 20-4,2
Вентили двухходовые (STV) предназначены для регулирования расхода воды, а также пара в теплообменниках систем вентиляции.
Производство вентилей STV/STR в диапазоне от KVS=0,63 с присоединительным диаметром 1/2″ до KVS=39 с присоединительным диаметром 2″. Двухходовой вентиль нормально открыт, когда шток находится в нижнем положении, и закрыт, когда шток находится в верхнем положении.
Вентили трехходовые (STR) предназначены для регулирования расхода воды, а также пара в теплообменниках систем вентиляции и отопления. Вентили STV/STR производятся в диапазоне от KVS=0,63 с присоединительным диаметром 1/2″ до KVS=39 с присоединительным диаметром 2″.
Регулирование у вентилей осуществляется с помощью возвратно-поступательного перемещения штока. Трехходовой вентиль перекрывает расположенные один напротив другого проходные отверстия 2 и 1, когда шток находится в верхнем положении. В этом же положении штока вентиль открыт между отверстиями 3 и 1. Если шток находится в нижнем положении, трехходовой вентиль полностью открыт между отверстиями 2 и 1 и закрыт между отверстиями 3 и 1. Вентили должны устанавливаться так, чтобы направление стрелки совпадало с направлением потока жидкости.
В зависимости от типа используемого привода AQM/AQT вентили могут работать в режиме трехпозиционного или пропорционального (сигнал 0(2)–10 В или 4–20 мА) регулирования.
| Максимальное рабочее давление | 1,6 МПа (16 бар) | |
| Температура рабочей среды | от -5°С до 185°С | |
| Максимальный перепад давления | 0,7–16 МПа | |
| Характеристика вентиля: | -STV | 2-ходовой (проходной) |
| -STR | 3-ходовой (смесительный) | |
| Вид регулирования | квадратичный | |
| Ход штока | 15 мм | |
| Максимальная утечка от величины KVS | 0,01% | |
| Рабочая среда | горячая и холодная вода, раствор гликоля в воде макс. 50%, пар | |
| Материал: | -корпус | бронза |
| -шток | нержавеющая сталь | |
| -седло и тарелка | бронза | |
| -уплотнение | тефлон | |
| Модель | KVS* | BSP | Размеры, мм | ∆P | Тип привода | Вес, | ||||
| A | B | C | D** | кПа | 3-х позиц. | Сигнал 0-10В | кг | |||
| 4-20мА | ||||||||||
| Двухходовой | ||||||||||
| STV 15-0,63 | 0,63 | 1/2” | 70 | 52 | – | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STV 15-1,0 | 1,0 | 1/2” | 70 | 52 | – | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STV 15-1,6 | 1,6 | 1/2” | 70 | 52 | – | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STV 15-2,1 | 2,1 | 1/2” | 70 | 52 | – | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STV 15-2,7 | 2,7 | 1/2” | 70 | 52 | – | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STV 20-4,2 | 4,2 | 3/4” | 80 | 54 | – | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,5 |
| STV 20-5,6 | 5,6 | 3/4” | 80 | 54 | – | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,5 |
| STV 25-10 | 10 | 1” | 90 | 56 | – | 77 | 1600 | AQT | AQM | 1,7 |
| STV 32-16 | 16 | 11/4” | 115 | 59 | – | 79 | 800 | AQT | AQM | 2,3 |
| STV 40-27 | 27 | 11/2” | 130 | 68 | – | 87 | 1100 | AQT | AQM | 3,3 |
| STV 50-39 | 39 | 2” | 160 | 68 | – | 93 | 700 | AQT | AQM | 5,0 |
| Трехходовой | ||||||||||
| STR 15-0,63 | 0,63 | 1/2” | 70 | – | 70 | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STR 15-1,0 | 1,0 | 1/2” | 70 | – | 70 | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STR 15-1,6 | 1,6 | 1/2” | 70 | – | 70 | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STR 15-2,1 | 2,1 | 1/2” | 70 | – | 70 | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STR 15-2,7 | 2,7 | 1/2” | 70 | – | 70 | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,3 |
| STR 20-4,2 | 4,2 | 3/4” | 80 | – | 70 | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,5 |
| STR 20-5,6 | 5,6 | 3/4” | 80 | – | 70 | 71 | 1600 | AQT | AQM | 1,5 |
| STR 25-10 | 10 | 1” | 90 | – | 70 | 77 | 1600 | AQT | AQM | 1,7 |
| STR 32-16 | 16 | 11/4” | 115 | – | 80 | 79 | 800 | AQT | AQM | 2,3 |
| STR 40-27 | 27 | 11/2” | 130 | – | 85 | 87 | 1100 | AQT | AQM | 3,3 |
| STR 50-39 | 39 | 2” | 160 | – | 100 | 93 | 700 | AQT | AQM | 5,0 |
* KVS вентиля указан в м3/час при перепаде давления 100 кПа.
** Размер «D» указан для штока, находящегося в нижнем положении.
Клапаны 101: Типы клапанов, размеры, стандарты и многое другое
Что такое клапаны и как они работают?В своей основе клапаны представляют собой устройства, предназначенные для управления, регулирования или направления потока в системе или процессе.
Они часто обладают рядом характеристик, которые помогают определить их идеальное применение.
Однако, если вы хотите контролировать поток, обеспечивать безопасность в системе, которая перекачивает жидкости, твердые вещества, газы или что-то среднее между ними, скорее всего, вам помогут клапаны из нержавеющей стали.
Клапаны выполняют несколько функций, в том числе:
- Запуск или остановка потока в зависимости от состояния клапана
- Регулирование потока и давления в системе трубопроводов
- Управление направлением потока в системе трубопроводов
- Дросселирование расход в пределах трубопроводная система
- Повышение безопасности за счет сброса давления или вакуума в трубопроводной системе
Хотя многие клапаны выполняют схожие задачи, механические способы их достижения могут различаться.
То, как клапан открывается и закрывается, не только влияет на общую производительность, но также определяет степень контроля над потоком и скорость работы клапана.
Большинство клапанов относятся к одной из трех категорий:
- Многооборотные клапаны: Думайте об этих клапанах как о винте или поршне. Вы проворачиваете рукоятку, и заглушка, пластина, мембрана или другое препятствие перемещается на пути трубы, блокируя доступ. В зависимости от клапана эти могут иметь более высокие или более низкие дифференциалы, что позволяет открывать или закрывать их с различной скоростью.
- Четвертьоборотные клапаны: Четвертьоборотные клапаны обеспечивают полный диапазон движения при повороте рукоятки на 90 градусов. Это делает их идеальными для ситуаций, когда точность не так важна, как быстрота действия и простота открытия или закрытия.
Помимо механического движения, связанного с клапаном, также учитывайте способ приведения в действие.
В большинстве случаев клапаны относятся к одной из трех категорий:
- Ручные клапаны: Эти клапаны обычно регулируются вручную, для приведения в действие используются маховики, ручные уровни, зубчатые колеса или цепи.
- Клапаны с приводом: Часто подключаемые к электродвигателям, пневматическим или пневматическим системам, гидравлическим системам или соленоидам, эти клапаны обеспечивают дистанционное управление и автоматизацию для высокоточных или крупномасштабных приложений.
- Автоматические клапаны: Некоторые клапаны срабатывают при выполнении определенных условий потока. Примеры включают закрытие обратных клапанов во время обратного потока или срабатывание клапанов сброса давления при обнаружении состояния избыточного давления.
Клапаны имеют ряд характеристик, стандартов и групп, которые помогут вам получить представление об их предполагаемом применении и ожидаемой производительности.
Конструкции клапанов являются одним из основных способов сортировки огромного ассортимента доступных клапанов и поиска
хорошо подходит для проекта или процесса.
К распространенным типам клапанов относятся:
Шаровой кранЭти клапаны в основном оснащены быстродействующими поворотными рукоятками на 90 градусов. Обычно операторы считают, что они быстрее и проще в эксплуатации, чем задвижки. | |
Поворотный затворБлагодаря своей компактной конструкции поворотный поворотный затвор представляет собой быстродействующий поворотный клапан, идеально подходящий для ограниченного пространства благодаря своей межфланцевой конструкции. Корпуса дисковых затворов предлагаются во многих различных конфигурациях. | |
Обратный клапан Используемые для предотвращения обратного потока, эти клапаны обычно активируются автоматически, что позволяет клапану автоматически открываться, когда среда проходит через клапан в заданном направлении, и закрываться, если поток движется в обратном направлении. | |
ЗадвижкаКак один из наиболее распространенных типов задвижек, задвижки используют линейное движение для запуска и остановки потока. Обычно они не используются для регулирования потока. Вместо этого они используются в полностью открытом или закрытом положениях. | |
Ножевая задвижкаНожевая задвижка, обычно используемая для регулирования потока сред, содержащих твердые частицы, имеет тонкую заслонку, управляемую линейным движением, которая может прорезать материалы и создавать уплотнение. Хотя эти клапаны не подходят для работы с высоким давлением, они идеально подходят для использования со смазкой, маслами, бумажной массой, шламом, сточными водами и другими средами, которые могут препятствовать работе клапанов других типов. | |
Запорный клапан Запорный клапан обычно применяется в операциях плавного регулирования. Обычно доступны три типа корпуса: T-образный (как показано выше), Y-образный и угловой. | |
Игольчатый клапанОбычно используемые в трубопроводных системах малого диаметра, когда требуется точный и точный контроль потока, игольчатые клапаны получили свое название от точки на коническом диске, используемом внутри. | |
Пережимной клапанПережимные клапаны, часто используемые для работы с твердыми материалами, суспензиями и жидкостями с взвешенными частицами, используют линейное движение. Обычно пережимные клапаны имеют внутреннюю втулку для изоляции среды. | |
Пробковый клапанИспользуя быстродействующую рукоятку четвертьоборотного клапана, эти клапаны регулируют поток с помощью конических или цилиндрических затворов. Они обеспечивают одни из лучших характеристик, когда необходима герметичная отсечка, и надежны в условиях высокого давления или высокой температуры. | |
Клапан сброса давления Используемые для повышения безопасности, эти клапаны имеют пружинную автоматику и помогают восстановить требуемое давление в системе во время избыточного давления. |
Вы также можете увидеть клапаны, классифицированные по функциям, а не по конструкции.
Общие функциональные обозначения и их общие типы конструкции включают:
- Запорные клапаны: Шаровые, дисковые, мембранные, задвижки, пережимные, поршневые и пробковые клапаны Мяч, бабочка, мембранные, шаровые, игольчатые, пережимные и пробковые клапаны
- Предохранительные клапаны: Клапаны сброса давления и вакуумные предохранительные клапаны
- Невозвратные клапаны: Поворотные обратные и подъемные обратные клапаны
- Клапаны специального назначения: Многоходовые, поплавковые, ножевые, ножевые и линейные глухие клапаны
Хотя клапаны могут занимать небольшую часть вашего трубопроводного процесса или системы с точки зрения занимаемой площади, они часто составляют значительную часть бюджета проектирования и строительства.
Они также оказывают значительное влияние на долгосрочные затраты и общую производительность системы.
Выбор правильного размера клапана важен как для оптимизации затрат, так и для обеспечения безопасной, точной и надежной работы.
Первое, на что следует обратить внимание, это общий размер клапана — как с точки зрения физических размеров, так и с точки зрения внутреннего размера и скорости потока (CV).
Выбор клапана, который не соответствует требуемому пространству, может привести к дополнительным расходам. Выбор клапана, который не обеспечивает идеальной скорости потока, может привести как минимум к неточному регулированию потока, а в худшем – к полному отказу системы.
Например, если ваш клапан слишком мал, это может привести к уменьшению расхода на выходе при одновременном создании противодавления на входе. Если клапан слишком большой, вы обнаружите, что управление потоком резко снижается по мере того, как вы переходите от полностью открытого или полностью закрытого положения.
При выборе правильного размера убедитесь, что диаметр соединителя и общий расход клапана соответствуют вашим потребностям. Некоторые клапаны обеспечивают отличный поток, в то время как другие сужают поток и повышают давление.
Это означает, что иногда для регулировки расхода необходимо установить клапан большего размера, чем может подразумевать только диаметр адаптера.
Торцевые соединения клапанов: ключ к хорошей посадке и правильной работеПоскольку размеры и конструкция не имеют значения, важно также учитывать торцевые соединения клапанов.
Общие типы концов клапанов. Источник: Unified AlloysХотя наиболее очевидным следствием здесь является выбор концевого соединения, совместимого с вашим трубопроводом, существуют также функциональные характеристики обычных типов концов, которые могут сделать один клапан более подходящим для ваших нужд, чем другой.
Общие соединения и концы клапанов включают:
- Резьбовые или резьбовые: Часто используются в соединениях приборов или точках отбора проб
- Фланцевые: ping use
- Сварка встык: Обычно используется в условиях высокого давления или высоких температур
- Приварной враструб: Обычно используется на трубопроводах малого диаметра, где резьбовые соединения не допускаются
- Бесфланец и проушина: Часто используется для компактных клапанов, устанавливаемых в системах с ограниченным пространством
критически важный аспект в обеспечении безопасной эксплуатации и снижении затрат на техническое обслуживание и замену в течение всего срока эксплуатации.
Клапаны из нержавеющей стали отлично подходят для различных производственных сред, в том числе с агрессивными средами (такими как химические вещества, соленая вода и кислоты), средами со строгими санитарными стандартами (такими как производство продуктов питания и напитков). и фармацевтика), а также процессы, связанные с высоким давлением или высокими температурами.
Однако, если вы перерабатываете растворители, топливо или летучие органические соединения (ЛОС), выбор материала клапана из негорючего материала, такого как латунь, бронза, медь или даже пластик, часто является лучшим вариантом. . Помимо правильного выбора материал корпуса, внутренние (смачиваемые) детали отделки также должны быть оценены на химическую совместимость. Если ваш клапан содержит эластомеры, их также следует оценить на химическую совместимость, а также ограничения по давлению и температуре.
Стандарты на клапаны: соответствие требованиям и нормативным требованиям В зависимости от предполагаемого использования вы можете обнаружить, что клапаны должны соответствовать определенным стандартам, чтобы соответствовать нормативным требованиям безопасности, санитарии или другим требованиям.
Несмотря на то, что существует слишком много организаций по стандартизации и потенциальных правил, чтобы их можно было подробно охватить, общие организации по общим стандартам включают:
- CSA Group (CSA)
- Американское общество инженеров-механиков (ASME)
- Американский национальный институт стандартов (ANSI)
- Американское общество по испытанию материалов (ASTM International)
- Общество стандартизации производителей (MSS)
- Международная организация по стандартизации (ISO)
- Организация общественного здравоохранения и безопасности (NSF)
- NACE International (NACE)
- Американский институт нефти (API)
- Американская ассоциация водопроводных сооружений (AWWA)
Также необходимо учитывать отраслевые стандарты.
Основные отраслевые организации по стандартизации включают:
- Стандарты клапанов ASHRAE
- Стандарты клапанов ASME BPVC
- Стандарты клапанов ASSE
- Стандарты клапанов ISA
- Стандарты клапанов NFPA
- Стандарты клапанов SAE
Выбор подходящего клапана для вашего проекта может показаться сложным.
Однако, начав с общих характеристик, таких как конструкция клапана , размер клапана и способ срабатывания — вы можете быстро ограничить свои возможности для определения
лучшие клапаны для ваших нужд.
Независимо от того, проектируете ли вы новую технологическую систему или хотите модернизировать или обслуживать существующую систему, выбор клапанов и фитингов Unified Alloys поможет вам найти идеальное решение для вашего применения и условий использования. Являясь ведущим поставщиком сплавов из нержавеющей стали, клапанов, фланцев и многого другого, наши специалисты уже более 40 лет помогают предприятиям промышленности в Канаде и Северной Америке. Нужна помощь или есть вопрос? Свяжитесь с нами для индивидуальной помощи.
Все, что вам нужно знать о типах клапанов
Клапаны играют решающую роль в работе производственных линий и оборудования во многих отраслях промышленности.
В процессе выбора клапанов необходимо учитывать различные факторы, специфичные для вашего применения.
Во-первых, вы должны знать, какую функцию вы хотите, чтобы клапан выполнял. Будь то предотвращение обратного потока, регулирование расхода, разделение двух разных жидкостей или другие функции.
Еще одним фактором является размер. Вы должны убедиться, что клапан, который вы выбираете, подходит для трубы. Клапаны меньшего диаметра могут привести к перекрытию потока ниже по потоку и увеличить давление вверх по потоку. Клапаны увеличенного размера могут регулировать поток только в узком диапазоне, что может привести к ненужному увеличению стоимости. Следующим шагом после рассмотрения функции и размера является поиск подходящего материала для изготовления клапана. Материал, выбранный в процессе выбора, должен соответствовать характеру среды, которая будет протекать через систему, чтобы избежать потенциальных проблем, таких как загрязнение, утечка и общее разрушение клапана.
Прежде чем мы перечислим типы клапанов, остановимся на некоторых терминах, связанных с клапанами, с которыми вы должны быть знакомы.
Привод : привод — это устройство, которое используется для открытия, закрытия и управления клапаном. Они могут приводиться в действие пневматическими, электрическими и гидравлическими средствами.
Ручной привод : это приводы, которым не требуется внешний источник питания для приведения в действие клапана и которые приводятся в действие рычагами, шестернями или колесами.
Электрический привод : он преобразует электрическую энергию в усилие, открывающее или закрывающее клапан. Эти устройства могут работать от сети переменного или постоянного тока.
Дроссельная заслонка с электрическим приводом
Пневматический привод: использование пневматики, т.е. управляемых систем сжатого воздуха для создания усилия, необходимого для работы клапана.
Пневматический привод
Путь потока : это путь в системе трубопроводов, по которому проходит текучая среда.
Обратный поток : обратный поток возникает в трубопроводной системе, когда жидкость меняет свое направление. Это может быть вызвано внезапным отключением клапана или более высоким давлением на стороне выхода, чем на входе.
Мембрана : Мембрана представляет собой гибкий чувствительный к давлению элемент в клапане, с помощью которого усилия передаются на пластину мембраны и шток привода для открытия, закрытия или управления клапаном.
Гидравлический удар : это явление, вызванное скачком давления в трубе из-за обратного потока. Обычно это результат слишком быстрого закрытия клапана или отключения насоса.
Корпус клапана : это внешняя рама клапана, в которой заключены внутренние компоненты. Это также главная граница давления.
Крышка : это съемная часть клапана, обеспечивающая доступ к внутренним компонентам.
Маховик : внешнее устройство, которое используется для открытия или закрытия клапана.
Обычно он крепится к штоку клапана.
Трим : это конфигурация или расположение внутренних компонентов клапана, таких как шток и плунжер, внутри корпуса клапана.
Дросселирование : Дросселирование – это регулирование скорости потока в системе трубопроводов путем регулирования размера потока.
Засоренный поток : это происходит в точке, где поток больше не может быть увеличен за счет снижения давления на выходе при фиксированном давлении на входе.
Запорный элемент : элемент, который размещается вдоль пути потока клапана для изменения скорости потока жидкости. Есть диск, пробка, челнок, шар, диафрагма и затвор.
Как объяснялось ранее, существуют разные типы клапанов, которые лучше всего подходят для различных применений. Эти клапаны различаются по конструкции и, немного, по принципу работы. Наиболее часто используемые типы клапанов:
Шаровой кран
Шаровые краны являются одним из самых популярных типов регулирующих клапанов.
Эти клапаны управляют потоком с помощью полого шара с отверстиями, который поворачивается с помощью внешней рукоятки. Шаровые краны относятся к четвертьоборотным клапанам. Четвертьоборотным клапаном называется клапан, у которого рукоятка должна быть повернута на 9°.0 градусов, чтобы открыть или закрыть клапан. Среда течет через клапан, когда отверстия в полом шаре выровнены с потоком жидкости, и останавливается, когда твердая часть клапана выровнена с потоком.
Шаровые краны имеют простую и гибкую конструкцию с очень высоким сроком службы. При правильном обращении их можно использовать без ремонта после многочисленных циклов (срабатываний). В зависимости от конкретного типа и конфигурации клапаны могут принимать жидкость с давлением до 15 000 фунтов на квадратный дюйм и температурой до 752 по Фаренгейту. Корпус также предлагается из различных материалов в зависимости от выбранного типа клапана.
Шаровой кран
Поворотный затвор
Подобно шаровому клапану, поворотный клапан представляет собой быстродействующий клапан, в котором для открытия и закрытия используется четвертьоборотной механизм.
Однако вместо шара поворотные затворы осуществляют управление с помощью круглого диска, прикрепленного к центральному стержню, в конструкции, отдаленно напоминающей стилизованную бабочку, что и дало название затвору. Как только диск поворачивается и его поперечное сечение перпендикулярно пути потока, поток жидкости останавливается. При повороте назад диск параллелен потоку жидкости, и жидкость проходит свободно. Диск также можно постепенно поворачивать, чтобы регулировать скорость потока. Поворотные затворы имеют различные способы срабатывания.
Поворотные затворы более распространены, чем шаровые затворы, в некоторых отраслях, например в нефтяной. Некоторые из причин этого заключаются в том, что дроссельные заслонки дешевле в эксплуатации и проще в установке.
Поворотный затвор
Задвижки
Задвижки используют пластинчатый барьер, позволяющий или останавливать поток через трубу. Ворота перемещаются только линейно в вертикальной плоскости.
В отличие от ранее упомянутых клапанов, задвижки не являются быстродействующими клапанами. Это означает, что поток жидкости не может быть быстро остановлен. Это связано с тем, что затвором необходимо управлять постепенно, чтобы он полностью закрылся, чтобы предотвратить удар о корпус клапана. Задвижки нельзя использовать для регулирования расхода воды.
Кроме того, стандартные многооборотные задвижки чаще всего используются в качестве запорных устройств, в отличие от настоящих регулирующих клапанов. В промышленности этот тип в основном используется в трубах большего диаметра из-за простоты его настройки по сравнению с другими типами клапанов большого диаметра. Как правило, они дороже и труднее приводить в действие, поскольку в большинстве случаев приведение в действие является вращательным, а не линейным (работа задвижек).
Задвижки
Запорные вентили
Эти клапаны имеют линейное управление. Когда маховик клапана поворачивается в открытое положение, дисковый элемент перемещается линейно в направлении вверх пропорционально потоку жидкости через него.
Шаровые клапаны бывают нескольких типов, а именно прямоточные, угловые, перекрестные и Y-образные шаровые клапаны, которые используются в зависимости от схемы потока в них. Некоторые из его недостатков заключаются в том, что в клапане возникают потери энергии и падение давления из-за количества оборотов, которые жидкость совершает, проходя через клапан, а также они относительно трудно приводятся в действие.
Пробковые клапаны
Пробковые клапаны имеют несколько сходный механизм с шаровым краном. Оба они представляют собой быстродействующие четвертьоборотные клапаны, в которых используются полые стопорные механизмы. Отличие состоит в том, что вместо сферического полого шара в пробковом клапане используется цилиндрическая пробка с перфорированными отверстиями на концах. Одной из востребованных характеристик пробковых клапанов является то, что они не имеют пустот внутри клапана, в которые могут попасть жидкости, и их очень легко автоматизировать. Пробку также можно просто отрегулировать, чтобы устранить утечки, которые со временем могут усугубиться, в отличие от шарового крана, который либо заменяется, либо ремонтируется, что приводит к увеличению затрат.
Клапаны этого типа используются в отраслях с тяжелыми условиями эксплуатации, например, в коррозионно-активных средах, таких как нефтеперерабатывающие и химические заводы.
Игольчатые клапаны
Игольчатые клапаны имеют встроенный в них игольчатый плунжер с коническим концом, известным как игла, для управления потоком. Хотя игольчатый клапан можно использовать для включения и выключения, наиболее целесообразно использовать его для регулирования расхода (в основном в трубах с более низкими расходами) жидкости, проходящей через трубу. Они используются в трубах, по которым проходят очень чистые жидкости и газы, такие как пропан.
Игольчатый клапан
Обратные клапаны
Обратные клапаны представляют собой однонаправленные клапаны, которые устанавливаются в трубопроводных системах для предотвращения обратного потока воды или скачков давления. Эти проблемы предотвращаются за счет саморегулирующейся способности обратного клапана, которая обеспечивает движение воды в одном направлении.
Обратные клапаны работают за счет разницы давлений между входной и выходной сторонами клапана. Когда давление на входе выше, чем давление на выходе клапана, он открывается, пропуская среду. Если давление на выходе становится выше, клапан немедленно закрывается, предотвращая обратный поток. Существует несколько типов обратных клапанов в зависимости от области применения. К ним относятся подъемный обратный клапан, поворотный обратный клапан, мембранный обратный клапан, шаровой обратный клапан, двухдисковый обратный клапан и запорный обратный клапан. Использование этих клапанов обеспечивает долговечность труб и насосов, поскольку они помогают смягчить, если не устранить, разрушительное воздействие гидравлического удара. Выбор этих клапанов зависит от давления, температуры и расхода трубопроводной системы.
Шаровой обратный клапан
Угловые клапаны
Угловые клапаны представляют собой устройства с пневматическим приводом, в работе которых используется поршневой привод.
Этот тип обеспечивает очень низкую потерю давления и идеальную скорость потока в открытом положении благодаря тому, что седло расположено под углом. Потоку препятствует пробка седла, вставленная в наклонное седло, отформованное на пути потока. Когда он открывается, плунжер практически сразу втягивается, создавая один из самых быстродействующих клапанов с наименьшими перепадами давления. В промышленности этот тип предпочтительнее некоторых других из-за его экономичности и долговечности. Еще одним преимуществом поршневых клапанов с угловым седлом является то, что они могут предотвратить гидравлический удар в системах, просто поместив его в перевернутое положение. Они используются в системах с высокой скоростью потока и высоким давлением.
Мембранные клапаны
Мембранные клапаны, также известные как мембранные клапаны, представляют собой клапаны, в которых используется сжатие эластичной мембраны, которая является каналом для потока жидкости, для остановки или регулирования потока жидкости.
Диафрагма соединена с компрессором, который движется линейно вверх и вниз, тем самым управляя диафрагмой. Они используются в пищевой, косметической, полупроводниковой и фармацевтической промышленности.
Электромагнитные клапаны
Соленоидный клапан состоит из соленоида, установленного в верхней части клапана. В клапане используется линейно скользящее препятствие, которое перемещается в открытое положение, когда электрический ток проходит через соленоид, тем самым создавая электромагнитное поле, управляющее клапаном. При использовании электромагнитных клапанов операторы могут легко контролировать поток жидкости через систему трубопроводов. Электромагнитные клапаны используются в вентиляционных установках и на производственных линиях для обнаружения и предотвращения утечек. Типы соленоидных клапанов включают электромагнитные клапаны прямого действия, которые далее классифицируются как нормально открытые/нормально закрытые клапаны, бистабильные электромагнитные клапаны, электромагнитные клапаны с пилотным управлением и трехходовые электромагнитные клапаны.
Электромагнитный клапан
Коаксиальный клапан
В коаксиальном клапане используется запорный элемент челночного типа для управления потоком жидкости через него. Он может иметь пневматическое или электрическое управление. Коаксиальные клапаны относительно больше, чем электромагнитные клапаны.
Поршневые клапаны
Поршневые клапаны используют встроенную в них цилиндрическую заглушку, поршень, который перемещается в линейном вертикальном движении для управления потоком жидкости. Этот тип предназначен только для функции включения и выключения и не может использоваться для дросселирования. Он используется для функций изоляции. Поршневые клапаны бывают двух типов; сбалансированный, который используется в приложениях высокого давления и неуравновешенный, для услуг низкого давления.
Пережимной клапан
Пережимной клапан имеет гибкую трубку в качестве канала, по которому течет жидкость.