Уводзіны ў шаравыя клапаны

Шаравыя клапаны

Шаравыя клапаны - гэта клапаны з лінейным рухам і ў асноўным прызначаны для спынення, запуску і рэгулявання патоку. Дыск шаравога клапана можа быць цалкам выдалены з пратокі або цалкам зачыніць пратоку.

Звычайныя шаравыя клапаны могуць быць выкарыстаны для паслуг ізаляцыі і рэгулявання. Нягледзячы на ​​тое, што гэтыя клапаны дэманструюць крыху большыя перапады ціску, чым прамыя=скразныя клапаны (напрыклад, засаўкі, заглушкі, шаравыя і г.д.), іх можна выкарыстоўваць, калі перапад ціску праз клапан не з'яўляецца кантралюючым фактарам.

Паколькі ўвесь ціск у сістэме, які аказваецца на дыск, перадаецца на шток клапана, практычнае абмежаванне памеру для гэтых клапанаў складае NPS 12 (DN 300). Запорныя клапаны памерам больш за NPS 12 (DN 300) з'яўляюцца хутчэй выключэннем, чым правілам. Клапаны большага памеру запатрабуюць прыкладанні велізарных сіл да штока, каб адкрыць або закрыць клапан пад ціскам. Вырабляюцца і выкарыстоўваюцца запорныя клапаны памерам да NPS 48 (DN 1200).

Запорныя клапаны шырока выкарыстоўваюцца для кантролю патоку. Дыяпазон рэгулявання патоку, падзенне ціску і працоўны рэжым павінны ўлічвацца ў канструкцыі клапана, каб прадухіліць заўчасны выхад з ладу і забяспечыць здавальняючую працу. Клапаны, якія падвяргаюцца эксплуатацыі з высокім перападам ціску і дросселіраваннем, патрабуюць спецыяльна распрацаванай аздаблення клапана.

Як правіла, максімальны перапад ціску на дыску клапана не павінен перавышаць 20 працэнтаў ад максімальнага ціску на ўваходзе або 200 фунтаў на квадратны дюйм (1380 кПа), у залежнасці ад таго, што менш. Клапаны са спецыяльнай аздабленнем могуць быць распрацаваны для прыкладанняў, якія перавышаюць гэтыя межы перападу ціску.

Запорны клапан з літой сталі для нафтавай і газавай прамысловасці

Канструкцыі корпусаў шаравых клапанаў

Існуюць тры асноўныя канструкцыі корпуса шарападобных клапанаў, а менавіта: трайнік або Z-вобразны корпус, вуглавы ўзор і вуглавы ўзор або Y-вобразны корпус.

Канструкцыя шаравога клапана з трайнікамз'яўляецца найбольш распаўсюджаным тыпам целаскладу, з Z-вобразнай дыяфрагмай. Гарызантальная ўстаноўка сядзення дазваляе штоку і дыску рухацца перпендыкулярна гарызантальнай лініі. Такая канструкцыя мае самы нізкі каэфіцыент расходу і больш высокі перапад ціску. Яны выкарыстоўваюцца ў сур'ёзных службах дросселіравання, напрыклад, у байпасных лініях вакол рэгулюючага клапана. Запорныя клапаны трайніка могуць таксама выкарыстоўвацца там, дзе перапад ціску не выклікае занепакоенасці і патрабуецца дросселирование.

 

 

Дызайн шаравых клапанаў з вуглавым малюнкамз'яўляецца мадыфікацыяй шаравога клапана асноўнага траяка. Канцы гэтага шарападобнага клапана знаходзяцца пад вуглом 90 градусаў, і паток вадкасці адбываецца з адным паваротам на 90 градусаў. Яны маюць крыху меншы каэфіцыент патоку, чым запорныя клапаны. Яны выкарыстоўваюцца ў праграмах, якія маюць перыяды пульсуючага патоку з-за іх здольнасці спраўляцца з эфектам затрымкі гэтага тыпу патоку.

 

 

Канструкцыя шаравых клапанаў узору Wye, з'яўляецца альтэрнатывай для высокага перападу ціску, уласцівага шаравым клапанам. Сядзенне і шток нахілены прыкладна пад вуглом 45 градусаў, што забяспечвае больш прамы шлях патоку пры поўным адкрыцці і забяспечвае найменшы супраціў патоку. Іх можна доўга адкрываць без сур'ёзнай эрозіі. Яны шырока выкарыстоўваюцца для рэгулявання падчас сезонных або пускавых аперацый. Іх можна працягнуць, каб выдаліць смецце, калі яны выкарыстоўваюцца ў дрэнажных лініях, якія звычайна зачыненыя.

Дыск, сядзенне і шток шаравых клапанаў

Дыск:Найбольш распаўсюджанымі канструкцыямі дыскаў для шаравых клапанаў з'яўляюцца: шаравой дыск, кампазіцыйны дыск і запорны дыск. Канструкцыя з шаравым дыскам выкарыстоўваецца ў асноўным у сістэмах нізкага ціску і нізкіх тэмператур. Ён здольны дросселировать паток, але ў прынцыпе ён выкарыстоўваецца для спынення і запуску патоку.

У дызайне кампазіцыйнага дыска выкарыстоўваецца цвёрдае неметалічнае ўстаўное кольца на дыску, якое забяспечвае больш шчыльнае закрыццё.

Канструкцыя са штэкерным дыскам забяспечвае лепшае рэгуляванне, чым шарыкавыя або кампазіцыйныя канструкцыі. Яны даступныя ў розных дызайнах, і ўсе яны доўгія і завужаныя.

Месца:Сядла шаравых клапанаў убудаваныя або ўкручаны ў корпус клапана. Многія клапаны Globe маюць заднія сядзенні ўнутры капота. Заднія сядзенні забяспечваюць герметычнасць паміж стрыжнем і капотам і прадухіляюць стварэнне ціску ў сістэме супраць ушчыльнення клапана, калі клапан цалкам адкрыты. Заднія сядзенні часта прымяняюцца ў шаравых клапанах.

Сцябло:У шаравых клапанах выкарыстоўваецца два спосабу злучэння дыска і штока: Т-вобразны паз і канструкцыя дыскавай гайкі. У канструкцыі з Т-пазам дыск слізгае па штоку, у той час як у канструкцыі з гайкай дыска дыск укручваецца ў шток.

Канструкцыя запорнага клапана

Запорныя клапаны звычайна маюць падымаюцца штокі, а клапаны большага памеру маюць вонкавую канструкцыю з шрубай і ярмом. Кампаненты прасветнага клапана падобныя на кампаненты засаўкі. Гэты тып клапана мае пасадачныя месцы ў плоскасці, паралельнай або нахіленай да лініі патоку.

Тэхнічнае абслугоўванне шаравых клапанаў адносна простае, бо дыскі і сядла лёгка аднаўляюцца або замяняюцца. Гэта робіць клапаны Globe асабліва прыдатнымі для паслуг, якія патрабуюць частага абслугоўвання клапанаў. Там, дзе клапаны кіруюцца ўручную, меншы ход дыска дае перавагі ў эканоміі часу аператара, асабліва калі клапаны часта рэгулююцца.

Асноўная розніца ў канструкцыі шаравых клапанаў заключаецца ў тыпах выкарыстоўваных дыскаў. Дыскі ўстаўнога тыпу маюць доўгую канічную канфігурацыю з шырокай апорнай паверхняй. Такі тып сядзення забяспечвае максімальную ўстойлівасць да эразійных дзеянняў патоку вадкасці. У кампазіцыйнага дыска дыск мае плоскую грань, якая прыціскаецца да адтуліны сядзення, як каўпак. Гэты тып размяшчэння сядзення не падыходзіць для рэгулявання высокага перападу ціску.

У чыгунных запорных клапанах дыск і сядла звычайна вырабляюцца з бронзы. У стальных шаравых клапанах для тэмпературы да 750°F (399°C) ашалёўка, як правіла, зроблена з нержавеючай сталі і, такім чынам, забяспечвае ўстойлівасць да задзірання і задзірання. Спалучаныя паверхні звычайна падвяргаюцца тэрмічнай апрацоўцы для атрымання дыферэнцыяльных значэнняў цвёрдасці. Таксама выкарыстоўваюцца іншыя матэрыялы аздаблення, у тым ліку сплавы на аснове кобальту.

Пасадочная паверхня адшліфавана для забеспячэння поўнага кантакту з апорнай паверхняй, калі клапан зачынены. Для больш нізкіх класаў ціску выраўноўванне падтрымліваецца доўгай дыскавай контргайкай. Для больш высокага ціску ў корпус клапана адліваюць дыскавыя накіроўвалыя. Дыск свабодна круціцца на штоку, каб прадухіліць задзіранне тарца дыска і сядзельнага кольца. Сцябло ўпіраецца ў загартаваную ўпорную пласціну, ухіляючы задзіранне штока і дыска ў месцы кантакту.

Напрамак патоку шаравых клапанаў

Для прымянення з нізкай тэмпературай шаравыя клапаны звычайна ўсталёўваюцца так, каб ціск знаходзіўся пад дыскам. Гэта спрыяе лёгкай працы і дапамагае абараніць упакоўку.

Для прымянення з высокай тэмпературай пара, шаравыя клапаны ўсталёўваюцца так, каб ціск быў вышэй дыска. У адваротным выпадку шток будзе сціскацца пры астыванні і будзе імкнуцца падняць дыск з сядзення.

Перавагі і недахопы шаравых клапанаў

Перавагі:

• Добрая магчымасць адключэння
• Магчымасць дросселіравання ад сярэдняй да добрай
• Больш кароткі ход (у параўнанні з засаўкай)
• Даступны ўзоры трайніка, зоркі і вугла, кожны з якіх прапануе унікальныя магчымасці
• Лёгка апрацоўваць або аднаўляць паверхню сядзенняў
• Калі дыск не прымацаваны да штока, клапан можна выкарыстоўваць у якасці запорнага зваротнага клапана

Недахопы:

• Больш высокі перапад ціску (у параўнанні з засаўкай)
• Патрабуецца большая сіла або большы прывад для пасадкі клапана (з ціскам пад сядлом)
• Дросселирование патоку пад сядзеннем і закрыццё патоку над сядзеннем

Тыповыя вобласці прымянення шаравых клапанаў

Ніжэй прыведзены некаторыя з тыповых прымянення шаравых клапанаў:

• Сістэмы астуджальнай вады, у якіх паток неабходна рэгуляваць
• Мазутная сістэма, дзе паток рэгулюецца і герметычнасць мае важнае значэнне
• Вентыляцыйныя адтуліны з высокай кропкай і сліў з нізкай кропкай, калі герметычнасць і бяспека з'яўляюцца галоўнымі меркаваннямі
• Пажыўная вада, падача хімікатаў, сістэмы адводу паветра ў кандэнсатары і дрэнажныя сістэмы
• Вентыляцыйныя і дрэнажныя адтуліны катла, галоўныя паравыя адтуліны і дрэнажныя каналы, а таксама дрэнажныя каналы награвальніка
• Турбінныя ўшчыльнення і дрэнажы
• Турбінная алейная сістэма і іншыя