Úvod do klapek

Klapkové ventily

Motýlkový ventil je čtvrtotáčkový rotační pohybový ventil, který se používá k zastavení, regulaci a spuštění průtoku.

Klapkové ventily se snadno a rychle otevírají. Otočení rukojeti o 90° zajišťuje úplné uzavření nebo otevření ventilu. Velké klapky bývají vybaveny tzv. převodovkou, kde je ruční kolo pomocí ozubených kol spojeno s vřetenem. To zjednodušuje ovládání ventilu, ale na úkor rychlosti.

Typy klapek

Klapky mají krátké kruhové tělo, kulatý kotouč, kov na kov nebo měkká sedla, horní a spodní ložiska hřídele a ucpávku. Konstrukce těla klapky se liší. Běžně používaným provedením je typ wafer, který se hodí mezi dvě příruby. Jiný typ, konstrukce očka, je držen na místě mezi dvěma přírubami šrouby, které spojují dvě příruby a procházejí otvory ve vnějším plášti ventilu. Uzavírací klapky jsou dokonce k dispozici s přírubovými, závitovými a přivařenými konci, ale nejsou často používány.

Motýlkové ventily mají mnoho výhod oproti šoupátkovým, kulovým, kuželkovým a kulovým ventilům, zejména pro velké ventilové aplikace. Úspora hmotnosti, prostoru a nákladů jsou nejviditelnějšími výhodami. Náklady na údržbu jsou obvykle nízké, protože existuje minimální počet pohyblivých částí a nejsou zde žádné kapsy pro zachycení tekutin.

Klapkové ventily jsou zvláště vhodné pro manipulaci s velkými proudy kapalin nebo plynů s relativně nízkými tlaky a pro manipulaci s kaly nebo kapalinami s velkým množstvím suspendovaných pevných látek.

Klapky jsou postaveny na principu trubkové klapky. Prvek pro regulaci průtoku je kotouč přibližně stejného průměru jako vnitřní průměr navazujícího potrubí, který se otáčí buď ve svislé nebo vodorovné ose. Když disk leží rovnoběžně s potrubím, ventil je plně otevřen. Když se disk přiblíží do svislé polohy, ventil se uzavře. Mezilehlé polohy pro účely škrcení mohou být zajištěny na místě zajišťovacími zařízeními rukojeti.

Konstrukce sedla škrticí klapky

Zastavení průtoku je dosaženo utěsněním kotouče ventilu proti sedlu, které je na obvodu vnitřního průměru tělesa ventilu. Mnoho motýlových ventilů má elastomerové sedlo, proti kterému disk těsní. Jiné škrticí ventily mají uspořádání těsnicího kroužku, které využívá upínací kroužek a opěrný kroužek na gumovém kroužku s ozubenou hranou. Tato konstrukce zabraňuje vytlačování O-kroužků.

V raných návrzích se k utěsnění proti kovovému sedlu používal kovový disk. Toto uspořádání nezajistilo nepropustný uzávěr, ale poskytlo dostatečné uzavření v některých aplikacích (tj. rozvody vody).

Konstrukce těla klapky

Konstrukce těla klapky se liší. Nejúspornější je typ plátku, který se hodí mezi dvě příruby potrubí. Jiný typ, konstrukce očka, je držen na místě mezi dvěma přírubami potrubí pomocí šroubů, které spojují dvě příruby a procházejí otvory ve vnějším plášti ventilu. Uzavírací klapky jsou k dispozici s konvenčními přírubovými konci pro přišroubování k přírubám potrubí a v konstrukci zakončení se závitem.

Sedlový kotouč a vřeteno škrticí klapky

Vřeteno a disk pro klapku jsou samostatné díly. Disk je vyvrtán pro přijetí stonku. K upevnění disku ke stonku se používají dva způsoby, aby se disk při otáčení stonku otáčel. V první metodě se disk provrtá a zajistí k dříku pomocí šroubů nebo čepů. Alternativní metoda zahrnuje vyvrtání disku jako dříve a pak tvarování horního otvoru dříku tak, aby odpovídal čtvercovému nebo šestihrannému dříku. Tato metoda umožňuje disku „plavat“ a hledat svůj střed v sedle. Je dosaženo rovnoměrného utěsnění a jsou eliminovány vnější upevňovací prvky dříku. Tento způsob montáže je výhodný v případě krytých kotoučů a v korozivních aplikacích.

Aby kotouč držel ve správné poloze, musí dřík přesahovat spodní část kotouče a zapadat do pouzdra ve spodní části těla ventilu. Jedna nebo dvě podobná pouzdra jsou také podél horní části dříku. Tyto průchodky musí být buď odolné vůči médiím, s nimiž se manipuluje, nebo utěsněné, aby s nimi nemohla přijít do styku korozivní média.

Těsnění vřetene se provádí buď utěsněním v konvenční ucpávce nebo pomocí těsnění O-kroužkem. Někteří výrobci ventilů, zejména ti, kteří se specializují na manipulaci s korozivními materiály, umísťují těsnění dříku na vnitřní stranu ventilu, aby se žádný materiál, s nímž ventil manipuluje, nemohl dostat do kontaktu s dříkem ventilu. Pokud je použita ucpávka nebo externí O-kroužek, tekutina procházející ventilem se dostane do kontaktu s dříkem ventilu.

Typické aplikace klapek

Motýlkový ventil lze použít v mnoha různých kapalinových systémech a dobře fungují v aplikacích s kalem. Níže jsou uvedeny některé typické aplikace motýlových ventilů:

• Chladicí voda, vzduch, plyny, požární ochrana atd.
• Kejda a podobné služby
• Servis vakua
• Služby vysokotlaké a vysokoteplotní vody a páry

Výhody klapek

• Kompaktní konstrukce vyžaduje podstatně méně místa ve srovnání s jinými ventily
• Nízká hmotnost
• Rychlý provoz vyžaduje méně času na otevření nebo zavření
• Dostupné ve velmi velkých velikostech
• Nízká tlaková ztráta a vysokotlaká regenerace

Nevýhody klapek

• Funkce škrcení je omezena na nízký diferenční tlak
• Kavitace a ucpané proudění jsou dva potenciální problémy
• Pohyb disku je neřízený a ovlivněný turbulencí proudění

Vanessa trojitý přesazený škrticí ventil

Poznámka(y) autora…

Těsnění a montáž klapek

Dne 14. září 2012 jsem obdržel e-mail s následujícím komentářem:

Mám pro vás návrh, o kterém si myslím, že není na vašich stránkách řešen, který má popsat, jaký typ těsnění použít pro různé škrticí klapky (typ E nebo F) a jaký typ doprovodné příruby by se měl použít (RF nebo FF), a také když těsnění není nutné, protože některé klapky mají integrální těsnění. Zjistil jsem, že v této věci je často zmatek.

Dobrý postřeh a proto následující:

Návod k instalaci od dodavatele klapek:
Ventil je určen pro použití mezi všemi typy plochých nebo zvýšených přírub.
NEPOUŽÍVEJTE PŘÍRUBOVÁ TĚSNĚNÍ.Konstrukce motýlkového ventilu eliminuje potřebu těsnění. Pro správnou instalaci musí být prostor mezi přírubami dostatečný, aby umožnil vložení ventilu bez narušení těsnění příruby. Všimněte si, že těsnicí hrana diaku je v jedné rovině s plochou hřídele. Otáčejte dříkem tak, aby byl kotouč umístěn v tělese, umístěte ventil mezi příruby a ručně utáhněte šrouby.
POMALU OTEVŘETEventil proti směru hodinových ručiček, abyste zkontrolovali dostatečnou vůli disku.
VRAŤTE DISK DO 10% OTEVŘENÉ POLOHY& křížem utáhněte všechny šrouby, znovu zkontrolujte dostatečnou vůli kotouče.

Nesprávný
Disk v zavřené poloze a nainstalovaná těsnění
mezi ventilem a protipřírubami

Opravit
Nebylo použito žádné těsnění příruby a disk v
téměř zavřená poloha.

Další montážní návod od dodavatele klapek:

POZOR
Pro instalaci ventilů do potrubí je třeba použít následující těsnění.

• Typ těsnění
  Zesílené těsnění z PTFE (nelze nainstalovat těsnění s pláštěm, spirálově vinuté těsnění nebo kovové těsnění.)
• Rozměr těsnění
  Rozměry těsnění by měly odpovídat ASME B16.21. (Minimální tloušťka těsnění je 3 mm.)

Ventily nelze instalovat na nástavce. Ventil musí být instalován podle šipky na straně montážní příruby pohonu. Šipka musí ukazovat ze strany vyššího tlaku na stranu nižšího tlaku v uzavřené poloze ventilu.

Proto se doporučuje řídit se pokyny dodavatele klapek!

Předcházení problémům s klapkami

Většina všech problémů s klapkovými ventily v terénu přímo souvisí se špatnými instalačními postupy. Z tohoto důvodu je rozumné vzít v úvahu osvědčené postupy při pokládání potrubí a instalaci samotného ventilu.

Sedlo v pružně usazeném motýlkovém ventilu se obvykle rozprostírá kolem obou čel ventilu. V důsledku toho nejsou nutná žádná těsnění, protože tato sedla plní funkci těsnění. Materiál sedla, který přesahuje čelo, je během instalace stlačen a proudí směrem ke středu sedla ventilu. Jakákoli změna této konfigurace v důsledku nesprávné instalace přímo ovlivňuje jmenovitý tlak a momenty sezení/odsedávání.

Na rozdíl od většiny typů ventilů, kotouč motýlkového ventilu ve skutečnosti přesahuje přední stranu tělesa ventilu v daných úhlech otevření (řekněme 30° nebo více), když je instalován mezi příruby. Proto je velmi důležité před instalací zajistit, aby se kotouč mohl volně otáčet a vstupovat do přírub a potrubí.

Odeslání a skladování

• Umístěte disky na 10 % otevřené tak, aby nebyly usazené.
• Čela každého ventilu by měla být zakryta, aby se zabránilo poškození čela sedla, okraje disku nebo vnitřku ventilu.
• Skladujte v uzavřených prostorách, nejlépe při okolní teplotě mezi 5°C a 30°C.
• Otevřete a zavřete ventily každé 3 měsíce.
• Posílejte a skladujte ventily tak, aby na těla nepůsobila žádná velká zátěž.

Umístění ventilu

• Klapkové klapky by měly být instalovány pokud možno minimálně 6 průměrů potrubí od ostatních prvků potrubí, tj. kolen, čerpadel, ventilů atd. Někdy to není možné, ale je důležité dosáhnout co největší vzdálenosti.
• Tam, kde je klapka připojena ke zpětnému ventilu nebo čerpadlu, ponechte mezi nimi dostatek prostoru, aby kotouč nezasahoval do sousedního zařízení.

Orientace ventilu

Zpravidla se klapky instalují s vřetenem ve svislé poloze s pohonem namontovaným svisle přímo nad ním, existují však některé aplikace, kde by vřeteno mělo být vodorovné. Níže uvedený soubor .pdf vám řekne, proč musí být stonek somtimes umístěn vodorovně.

Dodge Engineering and Controls Inc
(Pokyny k instalaci klapkového ventilu)

Postupy instalace

1. Ujistěte se, že čela potrubí a přírub jsou čisté. Jakýkoli cizí materiál, jako jsou kovové piliny, okuje, svařovací struska, svařovací dráty atd., může omezit pohyb kotouče nebo poškodit kotouč nebo sedlo.
2. Těsnění nejsou u ventilů s pružným sedlem vyžadována, protože se rozprostírají na obě čela ventilu.
3. Vyrovnejte potrubí a dostatečně roztáhněte příruby, aby bylo možné tělo ventilu snadno vložit mezi příruby, aniž by se dotýkalo přírub potrubí.
4. Zkontrolujte, zda je kotouč ventilu nastaven na přibližně 10 % otevřený, aby se nezablokoval v plně usazené poloze.
5. Vložte ventil mezi příruby, jak je znázorněno, a dávejte pozor, abyste nepoškodili čela sedla. Ventil vždy zvedněte za polohovací otvory nebo pomocí nylonového popruhu na krku nebo těle. Nikdy nezvedejte ventil za pohon nebo obsluhu namontovanou na ventilu.
6. Umístěte ventil mezi příruby, vycentrujte jej, vložte šrouby a ručně je utáhněte. Opatrně otevřete disk a ujistěte se, že se disk nedotýká vnitřku sousedních trubek.
7. Velmi pomalu zavírejte kotouč ventilu, abyste zajistili vůli disku od sousední příruby potrubí.
8. Zcela otevřete kotouč a utáhněte všechny šrouby příruby, jak je znázorněno na obrázku.
9. Opakujte otočení kotouče od úplného do úplného otevření, abyste zajistili správné vůle.