Поворотные заслонки четвертьоборотные устройства управления, известные своей компактной конструкцией, малым весом и низким перепадом давления. Они регулируют поток жидкости с помощью диска («бабочки»), который вращается на 90 градусов вокруг центральной или смещенной оси.
В зависимости от соотношения между диском, штоком и уплотнительной поверхностью корпуса клапана дисковые затворы подразделяются на три типа:
Я. Концентрический/обратный клапан-бабочка с нулевым смещением
Дизайн и принцип
- Определенная концентричность: В этой базовой и наиболее экономичной конструкции три центральных пункта — ось штока , центр диска и трубопроводный центр — все выровнены по одной оси.
- Механизм уплотнения: Обычно используется упругое сиденье (мягкое седло), изготовленное из эластомерного материала (например, EPDM или NBR) или футеровки из ПТФЭ. Край диска постоянно трет против мягкого седла в течение всего хода открытия и закрытия. Герметизация достигается за счет сжатия и упругой деформации мягкого седла относительно диска.
Профиль приложения
- Плюсы: Простая конструкция, самая низкая стоимость, герметичное закрытие (класс VI) при низком давлении и низкой температуре.
- Минусы: Высокое трение и износ седла, что ограничивает его использование в абразивных или многоцикловых средах.
- Типичные применения: Водоподготовка, коммунальные услуги, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также системы низкого давления, требующие простой изоляции ВКЛ/ВЫКЛ.
II. Дисковый затвор с двойным эксцентриситетом (высокопроизводительный)
Дизайн и принцип
В конструкции с двойным смещением предусмотрены два смещения для повышения производительности и снижения трения по сравнению с типом с нулевым смещением:
- Первое смещение (смещение оси): Шток смещен от центра отверстия трубы/клапана.
- Второе смещение (смещение плоскости): Шток смещен от центральной линии уплотняющей поверхности диска.
- Механизм уплотнения: Такая геометрия приводит к тому, что диск взлететь сиденье сразу после открытия и задействуйте сиденье только на последних нескольких градусах закрытия. Это значительно снижает трение и износ седла . В них используются как мягкие седла (PTFE/RPTFE), так и, как правило, металлические седла.
Профиль приложения
- Плюсы: Значительно снижен рабочий крутящий момент и износ, выдерживает более высокие номинальные давления (например, класс ANSI 150/300), отлично подходит для дросселирования (модулирования).
- Типичные применения: Системы химической обработки, нефти и газа, нефтепереработки и производства электроэнергии, где используются средние и высокие давления и температуры и где требуется сочетание отключения и контроля потока.
III. Дисковый затвор с тройным эксцентриситетом (TOV)
Дизайн и принцип
Поворотный затвор с тройным смещением представляет собой самую передовую конструкцию, в которой имеется третье, геометрическое смещение, обеспечивающее превосходное уплотнение в критических и тяжелых условиях эксплуатации:
- Первое смещение (То же, что и двойное смещение).
- Второе смещение (То же, что и двойное смещение).
- Третье смещение (уплотняющая геометрия): Седло клапана и уплотнение диска обработаны в виде эксцентриковый конусный профиль .
- Механизм уплотнения: Такая геометрическая конструкция обеспечивает плотное прилегание уплотнительного кольца диска к седлу корпуса. кулачковое действие без трения . Диск производит только линейный контакт с седлом в абсолютной точке закрытия.
- Материал: В ТОВ практически исключительно присутствует уплотнение металл-металл (жесткое уплотнение).
Профиль приложения
- Плюсы: Обеспечивает истинное двунаправленное нулевая утечка (герметичное) запорное устройство с металлическими седлами, подходящее для работы при экстремально высоких температурах и высоких давлениях, пожаробезопасное по своей природе (согласно стандартам API 607/6FA).
- Типичные применения: Пар высокого давления, тепловая жидкость, углеводороды, абразивные среды и критические точки изоляции в таких отраслях, как энергетика, нефтехимия, металлургия и целлюлозно-бумажная промышленность . Они часто заменяют более громоздкие и дорогие задвижки или вентили.
Beyond Type: основные варианты дизайна
В дополнение к трем функциональным типам, указанным выше, дисковые затворы также классифицируются по стилю соединения с корпусом и методу работы.
IV. Стили соединения кузова
Выбор типа соединения влияет на установку, техническое обслуживание и возможность использования клапана в конце трубопровода (конечное обслуживание).
| Стиль подключения | Описание | Ключевая особенность и применение |
|---|---|---|
| вафля | Тонкий и компактный корпус, предназначенный для «зажатия» между двумя фланцами трубы с помощью длинных болтов, проходящих через весь узел фланца/клапана. | Самая низкая стоимость, самый легкий вес. Невозможно использовать для обслуживания на конце линии без глухого фланца, так как труба с одной стороны должна оставаться поддержанной. |
| Lug-стиль | Корпус клапана имеет резьбовые отверстия для болтов (проушины) по окружности, что позволяет прикрепить его болтами непосредственно к каждому фланцу трубы отдельно. | Идеально подходит для конечного обслуживания. Позволяет снять трубу с одной стороны, не повреждая трубу с другой стороны клапана. Более высокая стоимость, чем вафля. |
| фланцевый | Корпус клапана имеет собственные встроенные фланцы, аналогичные традиционным задвижкам или шаровым клапанам. | Самый тяжелый и дорогой. Используется для труб больших размеров или в тех случаях, когда требуется максимальная прочность и простота выравнивания. |
V. Методы срабатывания
Поворотные затворы представляют собой четвертьоборотные затворы (поворот на 90°) и могут управляться различными способами:
| Метод срабатывания | Принцип | Пригодность и особенности |
|---|---|---|
| Руководство | Управляется Рычаг (для клапанов меньшего размера) или Коробка передач/маховик (для клапанов большего размера или приложений с высоким крутящим моментом). | Простой, недорогой, надежный. Лучше всего подходит для клапанов, которые эксплуатируются нечасто или где быстрое время закрытия не является критическим. |
| Пневматический | Использует сжатый воздух (обычно от 60 до 125 фунтов на квадратный дюйм) для приведения в движение поршня или реечного механизма для вращения штока. | Самая быстрая операция (часто 1 секунда или меньше), подходит для приложений с большим циклом включения и выключения и по своей сути взрывозащищенный . Может быть сконфигурирован как «отказоустойчивый» (например, с пружинным возвратом для открытия или закрытия при потере воздуха). |
| Электрический | Использует электродвигатель и зубчатую передачу для создания вращательного движения. | Высочайшая точность модуляции/регулирования. Идеально подходит для дистанционного управления, интеграции с системами DCS/PLC и приложений, где подача воздуха недоступна. Работает медленнее, чем пневматический. |
Хотели бы вы более глубоко погрузиться в материалы конструкции (корпус, диск и седло) для этих типов клапанов или, возможно, поломка характеристики потока ?
