Šta su ventili?

Ventili su mehanički uređaji koji kontroliraju protok i pritisak unutar sistema ili procesa. Oni su bitne komponente cevovodnog sistema koji transportuje tečnosti, gasove, pare, mulj itd.

Dostupni su različiti tipovi ventila: kapija, globus, utikač, lopta, leptir, kontrolni ventil, dijafragma, štipaljka, rasterećenje pritiska, kontrolni ventili itd. Svaki od ovih tipova ima niz modela, od kojih svaki ima različite karakteristike i funkcionalne mogućnosti. Neki ventili se sami upravljaju dok se drugima upravlja ručno ili sa aktuatorom ili pneumatskim ili hidrauličnim.

Funkcije ventila su:

• Zaustavljanje i pokretanje protoka
• Smanjite ili povećajte protok
• Kontrolisanje smjera protoka
• Regulacija protoka ili procesnog pritiska
• Oslobodite cevni sistem određenog pritiska

Postoji mnogo dizajna, tipova i modela ventila, sa širokim spektrom industrijskih primjena. Svi zadovoljavaju jednu ili više od gore navedenih funkcija. Ventili su skupi artikli i važno je da je ispravan ventil specificiran za funkciju i mora biti izrađen od odgovarajućeg materijala za procesnu tekućinu.

Bez obzira na tip, svi ventili imaju sljedeće osnovne dijelove: tijelo, poklopac motora, obloge (unutrašnji elementi), aktuator i pakovanje. Osnovni dijelovi ventila ilustrirani su na slici desno.

Telo ventila

Tijelo ventila, koje se ponekad naziva i školjka, je primarna granica tlačnog ventila. On služi kao glavni element sklopa ventila jer je okvir koji drži sve dijelove zajedno.

Tijelo, prva granica tlaka ventila, odoleva opterećenjima tlaka tekućine iz spojnih cijevi. On prima ulazne i izlazne cijevi kroz navojne, vijčane ili zavarene spojeve.

Krajevi kućišta ventila su dizajnirani da spoje ventil sa cevovodom ili mlaznicom opreme različitim tipovima krajnjih veza, kao što su sučeono zavareni, navojni ili prirubnički.

Tijela ventila su livena ili kovana u različitim oblicima i svaka komponenta ima specifičnu funkciju i izrađena je od materijala pogodnog za tu funkciju.

Poklopac ventila

Poklopac za otvor na tijelu je poklopac motora, i to je druga najvažnija granica tlačnog ventila. Kao i tijela ventila, poklopci su dostupni u mnogim dizajnima i modelima.

Poklopac služi kao poklopac na tijelu ventila, izliven je ili kovan od istog materijala kao i tijelo. Obično je povezan sa tijelom navojnim, vijčanim ili zavarenim spojem. Tokom proizvodnje ventila, unutrašnje komponente, kao što su vretena, disk itd., se stavljaju u tijelo, a zatim je poklopac pričvršćen da drži sve dijelove zajedno iznutra.

U svim slučajevima, pričvršćivanje poklopca motora na karoseriju smatra se granicom pritiska. To znači da su zavareni spoj ili vijci koji povezuju poklopac motora sa karoserijom dijelovi koji održavaju pritisak. Poklopci ventila, iako su neophodni za većinu ventila, predstavljaju razlog za zabrinutost. Poklopci mogu zakomplikovati proizvodnju ventila, povećati veličinu ventila, predstavljati značajan dio troškova ventila i izvor su potencijalnog curenja.

Valve Trim

Uklonjivi i zamjenjivi unutrašnji dijelovi ventilakoji dolaze u kontakt sa tečnim medijumom zajednički se nazivaju kaoTrim ventila. Ovi dijelovi uključuju sjedišta ventila, disk, uvodnice, odstojnike, vodilice, čahure i unutrašnje opruge. Telo ventila, poklopac, pakovanje itd. koji takođe dolaze u kontakt sa protočnim medijumom ne smatraju se oblogama ventila.

Performanse trima ventila su određene interfejsom diska i sjedišta i odnosom položaja diska i sjedišta. Zbog trima su mogući osnovni pokreti i kontrola protoka. U dizajnu trima s rotacijskim pokretom, disk klizi usko pored sjedišta kako bi proizveo promjenu u otvoru za protok. U dizajnu obloga s linearnim kretanjem, disk se podiže okomito od sjedišta tako da se pojavljuje prstenasti otvor.

Dijelovi ukrasa ventila mogu biti izrađeni od različitih materijala zbog različitih svojstava potrebnih da izdrže različite sile i uvjete. Čaure i brtvene uvodnice ne doživljavaju iste sile i uvjete kao disk ventila i sjedište(a).

Osobine medija tečenja, hemijski sastav, pritisak, temperatura, brzina protoka, brzina i viskoznost su neka od važnih razmatranja pri odabiru odgovarajućih materijala za ukrase. Materijali ukrasa mogu, ali ne moraju biti isti materijal kao tijelo ventila ili poklopac motora.

API 600 Trim ventila br

Disk ventila i sjedište(a)

Disk

Disk je dio koji dozvoljava, gasi ili zaustavlja protok, ovisno o njegovom položaju. U slučaju čepa ili kugličnog ventila, disk se naziva utikač ili kugla. Disk je treća najvažnija primarna granica pritiska. Kada je ventil zatvoren, puni sistemski pritisak se primenjuje na disk, i iz tog razloga, disk je komponenta povezana sa pritiskom.

Diskovi su obično kovani, au nekim izvedbama i tvrde površine kako bi se osigurala dobra svojstva habanja. Većina ventila je imenovana, dizajn njihovih diskova.

sjedište(a)

Sjedalo ili brtveni prstenovi pružaju površinu za sjedenje diska. Ventil može imati jedno ili više sjedišta. U slučaju kugle ili povratnog ventila, obično postoji jedno sjedište koje čini brtvu sa diskom kako bi se zaustavio protok. U slučaju zasuna, postoje dva sjedišta; jedan na uzvodnoj strani, a drugi na nizvodnoj strani. Disk zasun ventila ima dvije površine sjedišta koje dolaze u kontakt sa sjedištima ventila kako bi formirale brtvu za zaustavljanje protoka.

Da bi se poboljšala otpornost na habanje zaptivnih prstenova, površina se često tvrdi zavarivanjem, a zatim mašinskom obradom kontaktne površine zaptivnog prstena. Za dobro zaptivanje kada je ventil zatvoren, neophodna je fina završna obrada površine za sjedenje. Zaptivni prstenovi se obično ne smatraju graničnim delovima pritiska jer telo ima dovoljnu debljinu zida da izdrži projektovani pritisak bez oslanjanja na debljinu zaptivnih prstenova.

Stem ventila

Stabljika ventila omogućava potrebno kretanje diska, čepa ili kuglice za otvaranje ili zatvaranje ventila i odgovorna je za pravilno pozicioniranje diska. Spojen je na ručni točak ventila, aktuator ili polugu na jednom kraju, a na drugoj strani na disk ventila. Kod zasun ili globus ventila, linearno kretanje diska je potrebno za otvaranje ili zatvaranje ventila, dok se kod čepnih, kugličnih i leptir ventila, disk se rotira da otvori ili zatvori ventil.

Stabljike su obično kovane i povezane sa diskom pomoću navoja ili drugih tehnika. Da bi se spriječilo curenje, u području brtve je neophodna fina obrada površine stabla.

Postoji pet vrsta stabala ventila:

• Stabljika koja se diže sa vanjskim vijkom i jarmom
  Spoljašnja strana stabla je navojna, dok je dio vretena u ventilu gladak. Navoji stabljike su izolovani od protočnog medija pakovanjem vretena. Dostupna su dva različita stila ovih dizajna; jedan s ručnim kotačićem pričvršćenim za stabljiku, tako da se mogu uzdići zajedno, a drugi s čahurom s navojem koja uzrokuje da se stabljika diže kroz ručni kotač. Ovaj tip ventila je označen sa „O. S. i Y.” je uobičajen dizajn za NPS 2 i veće ventile.
• Stabljika koja se diže sa unutrašnjim zavrtnjem
  Navojni dio vretena nalazi se unutar tijela ventila, a vreteno je upakirano duž glatkog dijela koji je izvana izložen atmosferi. U ovom slučaju, navoji stabljike su u kontaktu sa tečnim medijem. Kada se okreću, vreteno i ručni kotač se zajedno podižu kako bi otvorili ventil.
• Stabljika koja se ne diže sa unutrašnjim zavrtnjem
  Navojni dio stabljike je unutar ventila i ne diže se. Disk ventila se kreće duž vretena, poput matice ako se vreteno okreće. Navoji stabljike su izloženi protočnom mediju i kao takvi su izloženi udaru. Zbog toga se ovaj model koristi kada je prostor ograničen da bi omogućio linearno kretanje, a tekući medij ne uzrokuje eroziju, koroziju ili abraziju materijala stabljike.
• Sliding Stem
  Ovo stablo ventila se ne okreće niti okreće. Klizi unutra i van ventila kako bi otvorio ili zatvorio ventil. Ovaj dizajn se koristi u ventilima za brzo otvaranje s ručnim polugom. Također se koristi u kontrolnim ventilima kojima upravljaju hidraulični ili pneumatski cilindri.
• Rotary Stem
  Ovo je model koji se obično koristi u kugličnim, utikačnim i leptir ventilima. Pokretom od četvrtine okreta vretena otvara se ili zatvara ventil.

U glavnom meniju “Ventili” naći ćete neke linkove na detaljne (velike) slike ventila sa dizanjem i ventilom koji se ne diže.

Pakovanje ventila

Za pouzdano brtvljenje između vretena i poklopca motora potrebna je brtva. Ovo se zove pakovanje i opremljeno je npr. sledećim komponentama:

• Gland follower, čahura koja sabija ambalažu, pomoću žlijezde u tzv.
• Žlijezda, neka vrsta čahure, koja je sabijala pakovanje u kutiju za punjenje.
• Punionica, komora u kojoj se sabija pakovanje.
• Pakovanje, dostupno u nekoliko materijala, kao što je Teflon®, elastomerni materijal, vlaknasti materijal itd.
• Zadnje sedište je raspored sedišta unutar haube. Obezbeđuje brtvu između vretena i poklopca i sprečava stvaranje pritiska u sistemu na zaptivanje ventila, kada je ventil potpuno otvoren. Zadnja sedišta se često koriste u zasunovima i ventilima.

Važan aspekt životnog veka ventila je zaptivni sklop. Gotovo svi ventili, poput standardnih kugličnih, globusnih, kapija, utikača i leptirastih ventila, imaju svoj zaptivni sklop zasnovan na sili smicanja, trenju i kidanju.

Zbog toga se pakovanje ventila mora pravilno odvijati, kako bi se spriječilo oštećenje vretena i gubitak tekućine ili plina. Kada je pakiranje previše labavo, ventil će procuriti. Ako je pakiranje previše čvrsto, to će utjecati na kretanje i moguće oštećenje stabljike.

Savjet za održavanje: 1. Kako instalirati uvodnicu za pakovanje

Savjet za održavanje: 2. Kako instalirati uvodnicu za pakovanje

Viram ventila i matica jarma

Yoke

Jaram povezuje tijelo ventila ili poklopac s mehanizmom za pokretanje. Vrh jarma koji drži maticu jarma, maticu vretena ili čahuru jarma i vreteno ventila prolazi kroz njega. Jaram obično ima otvore koji omogućavaju pristup kutiji za punjenje, karikama aktuatora, itd.. Strukturno, jaram mora biti dovoljno jak da izdrži sile, momente i moment koji razvija aktuator.

Yoke Nut

Jaram matica je matica s unutrašnjim navojem i postavljena je na vrh jarma kroz koji prolazi stabljika. Kod zasuna, npr., matica jarma se okreće i vreteno se kreće gore ili dolje. U slučaju globusnih ventila, matica je fiksirana i vreteno se rotira kroz nju.

Pogon ventila

Ventili sa ručnim upravljanjem obično su opremljeni ručnim kotačićem pričvršćenim za vreteno ventila ili maticu jarma koji se rotira u smjeru kazaljke na satu ili suprotno od kazaljke na satu kako bi zatvorio ili otvorio ventil. Na ovaj način se otvaraju i zatvaraju zasuni i zasuni.

Ručni ventili za četvrtinu okreta, kao što su kuglični, čep ili leptir, imaju polugu za pokretanje ventila.

Postoje aplikacije u kojima nije moguće ili poželjno, ručno aktivirati ventil pomoću ručnog točka ili poluge. Ove aplikacije uključuju:

• Veliki ventili koji moraju raditi protiv visokog hidrostatskog pritiska
• Ventili se moraju upravljati sa udaljene lokacije
• Kada je vrijeme za otvaranje, zatvaranje, prigušivanje ili ručno upravljanje ventilom duže nego što je potrebno prema kriterijima dizajna sistema

Ovi ventili su obično opremljeni aktuatorom.
Aktuator u najširoj definiciji je uređaj koji proizvodi linearno i rotaciono kretanje izvora energije pod dejstvom izvora upravljanja.

Osnovni aktuatori se koriste za potpuno otvaranje ili potpuno zatvaranje ventila. Aktuatorima za regulaciju ili regulaciju ventila se daje signal pozicioniranja da se pomaknu u bilo koji srednji položaj. Postoji mnogo različitih tipova aktuatora, ali sljedeće su neki od najčešće korištenih pokretača ventila:

• Gear Actuators
• Elektromotorni aktuatori
• Pneumatski aktuatori
• Hidraulični aktuatori
• Solenoidni aktuatori

Za više informacija o aktuatorima pogledajte glavni meni “Ventili”-Aktuatori ventila-

Klasifikacija ventila

Slijede neke od najčešće korištenih klasifikacija ventila, zasnovanih na mehaničkom kretanju:

• Ventili s linearnim kretanjem. Ventili u kojima se element za zatvaranje, kao kod kapije, globusa, dijafragme, štipanja i podizanja nepovratnih ventila, kreće pravolinijski kako bi omogućio, zaustavio ili prigušio protok.
• Rotacijski ventili. Kada se element za zatvaranje ventila kreće duž kutne ili kružne putanje, kao kod leptira, kugličnih, utikačnih, ekscentričnih i zakretnih nepovratnih ventila, ventili se nazivaju ventili s rotirajućim pokretima.
• Quarter Turt Valves. Neki ventili s rotirajućim pokretima zahtijevaju otprilike četvrtinu okreta, od 0 do 90°, kretanje vretena da bi se potpuno otvorilo iz potpuno zatvorenog položaja ili obrnuto.

Klasifikacija ventila na osnovu kretanja

Class Ratings

Ocene pritiska i temperature ventila su označene brojevima klasa. ASME B16.34, ventili s prirubnicom, navoj i kraj za zavarivanje jedan je od najčešće korištenih standarda ventila. Definira tri tipa klasa: standardne, posebne i ograničene. ASME B16.34 pokriva ventile klase 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 i 4500.

Rezime

Na ovoj stranici je definiran niz osnovnih informacija o ventilima.

Kao što ste možda vidjeli u glavnom meniju „Ventili“, možete pronaći i informacije o nekoliko i često primjenjivanih ventila u naftnoj i kemijskoj industriji.
Može vam dati utisak i dobro razumjeti razlike između različitih tipova ventila i kako te razlike utječu na funkciju ventila. Pomoći će pravilnoj primjeni svake vrste ventila tokom dizajna i pravilnoj upotrebi svake vrste ventila tokom rada.