Co jsou ventily?

Ventily jsou mechanická zařízení, která řídí průtok a tlak v systému nebo procesu. Jsou základní součástí potrubního systému, který dopravuje kapaliny, plyny, páry, kaly atd.

K dispozici jsou různé typy ventilů: šoupátkové, kulové, kuželkové, kulové, motýlkové, kontrolní, membránové, svírací, přetlakové, regulační ventily atd. Každý z těchto typů má řadu modelů, každý s různými vlastnostmi a funkčními schopnostmi. Některé ventily se ovládají samočinně, zatímco jiné se ovládají ručně nebo s pohonem nebo pneumaticky nebo hydraulicky.

Funkce od ventilů jsou:

• Zastavení a spuštění toku
• Snižte nebo zvyšte průtok
• Ovládání směru proudění
• Regulace průtoku nebo procesního tlaku
• Uvolněte potrubní systém od určitého tlaku

Existuje mnoho konstrukcí, typů a modelů ventilů se širokou škálou průmyslových aplikací. Všechny splňují jednu nebo více z výše uvedených funkcí. Ventily jsou drahé položky a je důležité, aby byl pro danou funkci specifikován správný ventil, který musí být vyroben ze správného materiálu pro procesní kapalinu.

Bez ohledu na typ mají všechny ventily tyto základní části: tělo, víko, obložení (vnitřní prvky), pohon a těsnění. Základní části ventilu jsou znázorněny na obrázku vpravo.

Tělo ventilu

Tělo ventilu, někdy nazývané plášť, je primární hranicí tlakového ventilu. Slouží jako hlavní prvek sestavy ventilu, protože je to rám, který drží všechny části pohromadě.

Těleso, první tlaková hranice ventilu, odolává tlakovým zatížením tekutiny ze spojovacího potrubí. Přijímá vstupní a výstupní potrubí prostřednictvím závitových, šroubových nebo svařovaných spojů.

Konce tělesa ventilu jsou navrženy pro připojení ventilu k potrubí nebo trysce zařízení pomocí různých typů koncových spojů, jako jsou tupé nebo hrdlové svařované, závitové nebo přírubové.

Tělesa ventilů jsou odlévaná nebo kovaná v různých formách a každá součást má specifickou funkci a je vyrobena z materiálu vhodného pro tuto funkci.

Kapota ventilu

Kryt otvoru v tělese je víko a je to druhá nejdůležitější hranice tlakového ventilu. Stejně jako tělesa ventilů jsou i víka k dispozici v mnoha provedeních a modelech.

Víko slouží jako kryt na těle ventilu, je odlité nebo vykované ze stejného materiálu jako tělo. Obvykle je spojen s tělem pomocí závitového, šroubového nebo svařovaného spoje. Při výrobě ventilu jsou vnitřní součásti, jako je vřeteno, kotouč atd., vloženy do těla a poté je připojena víko, aby všechny části držely pohromadě uvnitř.

Ve všech případech je připevnění kapoty ke karoserii považováno za tlakovou hranici. To znamená, že svar nebo šrouby, které spojují kapotu s karoserií, jsou díly zadržující tlak. Přestože jsou kryty ventilů pro většinu ventilů nezbytností, představují důvod k obavám. Kryty mohou komplikovat výrobu ventilů, zvětšovat velikost ventilů, představují významnou část nákladů na ventily a jsou zdrojem potenciálních netěsností.

Obložení ventilů

Odnímatelné a vyměnitelné vnitřní části ventilukteré přicházejí do styku s proudícím médiem se souhrnně nazývajíObložení ventilů. Tyto části zahrnují sedlo ventilu, kotouč, ucpávky, rozpěrky, vodítka, pouzdra a vnitřní pružiny. Těleso ventilu, víko, ucpávka atd., které také přicházejí do styku s průtokovým médiem, se nepovažují za obložení ventilu.

Výkon seřízení ventilu je určen rozhraním disku a sedla a vztahem polohy disku k sedlu. Díky střihu jsou možné základní pohyby a řízení toku. V konstrukcích obložení s rotačním pohybem se disk posouvá těsně za sedlo, aby došlo ke změně průtokového otvoru. U konstrukcí s lineárním pohybem se kotouč zvedá kolmo od sedla, takže se objeví prstencový otvor.

Díly obložení ventilů mohou být vyrobeny z různých materiálů kvůli různým vlastnostem potřebným k tomu, aby vydržely různé síly a podmínky. Na pouzdra a ucpávky nejsou vystaveny stejné síly a podmínky jako na kotouč a sedlo ventilu.

Vlastnosti průtočného média, chemické složení, tlak, teplota, průtok, rychlost a viskozita jsou některé z důležitých faktorů při výběru vhodných materiálů obložení. Materiály obložení mohou, ale nemusí být ze stejného materiálu jako tělo ventilu nebo víko.

API 600 Valve's Trim No

Ventilový kotouč a sedlo(a)

Disk

Kotouč je část, která umožňuje, škrtí nebo zastavuje průtok v závislosti na jeho poloze. V případě zátky nebo kulového ventilu se disk nazývá zátka nebo koule. Disk je třetí nejdůležitější primární tlakovou hranicí. Při zavřeném ventilu je přes disk aplikován plný systémový tlak a z tohoto důvodu je disk součástí související s tlakem.

Disky jsou obvykle kované av některých provedeních s tvrdým povrchem, aby poskytovaly dobré vlastnosti proti opotřebení. Většina ventilů je pojmenována podle konstrukce jejich disků.

sedadlo(a)

Sedlo nebo těsnicí kroužky poskytují dosedací plochu pro kotouč. Ventil může mít jedno nebo více sedel. V případě koule nebo zpětného ventilu je obvykle jedno sedlo, které tvoří těsnění s kotoučem pro zastavení průtoku. V případě šoupátka jsou dvě sedla; jeden na straně proti proudu a druhý na straně po proudu. Kotouč šoupátka má dvě dosedací plochy, které přicházejí do kontaktu se sedlem ventilu, aby vytvořily těsnění pro zastavení průtoku.

Aby se zlepšila odolnost těsnicích kroužků proti opotřebení, povrch je často navařen svařením a poté obrobením kontaktní plochy těsnicího kroužku. Pro dobré utěsnění při zavřeném ventilu je nutná jemná povrchová úprava dosedací plochy. Těsnicí kroužky se obvykle nepovažují za díly ohraničující tlak, protože těleso má dostatečnou tloušťku stěny, aby vydrželo návrhový tlak, aniž by se spoléhalo na tloušťku těsnicích kroužků.

Dřík ventilu

Vřeteno ventilu zajišťuje nezbytný pohyb disku, kuželce nebo kouli pro otevření nebo zavření ventilu a je odpovědné za správné umístění disku. Je na jednom konci spojen s ručním kolem ventilu, pohonem nebo pákou a na druhé straně s kotoučem ventilu. U šoupátkových nebo kulových ventilů je k otevření nebo zavření ventilu nutný lineární pohyb disku, zatímco u kuželkových, kulových a škrticích ventilů se disk otáčí, aby se ventil otevřel nebo uzavřel.

Stonky jsou obvykle kované a připojené k disku závitovými nebo jinými technikami. Pro zamezení netěsnosti je v oblasti těsnění nutná jemná povrchová úprava vřetene.

Existuje pět typů dříků ventilů:

• Stoupající představec s vnějším šroubem a třmenem
  Vnější strana dříku je opatřena závitem, zatímco část dříku ve ventilu je hladká. Závity vřetene jsou izolovány od proudícího média těsněním vřetene. K dispozici jsou dva různé styly těchto vzorů; jeden s ručním kolem připevněným k dříku, takže se mohou zvedat společně, a druhý s objímkou ​​se závitem, která způsobuje, že dřík se zvedá skrz ruční kolo. Tento typ ventilu je označen „O. S. a Y." je běžná konstrukce pro ventily NPS 2 a větší.
• Stoupající představec s vnitřním šroubem
  Závitová část dříku je uvnitř těla ventilu a ucpávka dříku podél hladké části, která je vystavena vnější atmosféře. V tomto případě jsou závity vřetena v kontaktu s proudícím médiem. Při otáčení se vřeteno a ruční kolo zvednou společně, aby se otevřel ventil.
• Nestoupající představec s vnitřním šroubem
  Závitová část dříku je uvnitř ventilu a nezvedá se. Kotouč ventilu se pohybuje podél dříku jako matice, pokud se dřík otáčí. Závity dříku jsou vystaveny proudícímu médiu a jako takové jsou vystaveny nárazu. To je důvod, proč se tento model používá tam, kde je prostor omezený pro umožnění lineárního pohybu a proudící médium nezpůsobuje erozi, korozi nebo odírání materiálu dříku.
• Posuvný představec
  Tento dřík ventilu se neotáčí ani neotáčí. Zasouvá a vysouvá ventil pro otevření nebo zavření ventilu. Tato konstrukce se používá u ručně ovládaných pákových rychle otevíracích ventilů. Používá se také v regulačních ventilech ovládaných hydraulickými nebo pneumatickými válci.
• Otočný dřík
  Toto je běžně používaný model v kulových, kuželkových a motýlových ventilech. Čtvrtotáčkovým pohybem dříku otevřete nebo zavřete ventil.

V hlavní nabídce „Ventily“ najdete několik odkazů na podrobné (velké) obrázky ventilů se stoupajícím a ne stoupajícím vřetenem.

Těsnění dříku ventilu

Pro spolehlivé utěsnění mezi vřetenem a víkem je zapotřebí těsnění. Toto se nazývá balení a je vybaveno např. následujícími součástmi:

• Ucpávka, manžeta, která stlačuje ucpávku ucpávkou do tzv. ucpávky.
• Ucpávka, druh průchodky, která stlačila obal do ucpávky.
• Ucpávka, komora, ve které je stlačena ucpávka.
• Balení, dostupné v několika materiálech, jako je Teflon®, elastomerní materiál, vláknitý materiál atd.
• Zadní sedadlo je uspořádání sedadel uvnitř kapoty. Zajišťuje utěsnění mezi vřetenem a víkem a zabraňuje vytváření tlaku v systému proti ucpávce ventilu, když je ventil zcela otevřený. Zadní sedadla se často používají v šoupátcích a ventilech.

Důležitým aspektem životnosti ventilu je sestava těsnění. Téměř všechny ventily, jako jsou standardní kulové, kulové, šoupátkové, zátkové a škrticí ventily, mají těsnicí sestavu založenou na smykové síle, tření a trhání.

Proto musí být správné zabalení ventilu, aby se zabránilo poškození dříku a ztrátě kapaliny nebo plynu. Když je těsnění příliš volné, ventil bude netěsný. Pokud je těsnění příliš těsné, ovlivní to pohyb a možné poškození představce.

Tip pro údržbu: 1. Jak nainstalovat těsnicí ucpávku

Tip pro údržbu: 2. Jak nainstalovat těsnicí ucpávku

Třmen ventilu a matice třmenu

Jho

Třmen spojuje těleso ventilu nebo víko s ovládacím mechanismem. Horní část třmenu držící matici třmenu, matici vřetena nebo pouzdro třmenu a dřík ventilu jím prochází. Třmen má obvykle otvory, které umožňují přístup k ucpávce, spojkám pohonu atd.. Konstrukčně musí být třmen dostatečně pevný, aby odolal silám, momentům a krouticím momentům vyvinutým pohonem.

Třmenová matice

Matice třmenu je matice s vnitřním závitem a je umístěna v horní části třmenu, kterým prochází dřík. Například u šoupátka se matice třmenu otáčí a vřeteno se pohybuje nahoru nebo dolů. U ventilů Globe je matice pevná a vřeteno se přes ni otáčí.

Pohon ventilu

Ručně ovládané ventily jsou obvykle vybaveny ručním kolem připevněným k dříku ventilu nebo matici třmenu, které se otáčí ve směru nebo proti směru hodinových ručiček pro uzavření nebo otevření ventilu. Tímto způsobem se otevírají a zavírají kulové a šoupátkové ventily.

Ručně ovládané čtvrtotáčkové ventily, jako jsou kulové, zátkové nebo motýlkové, mají páku pro ovládání ventilu.

Existují aplikace, kde není možné nebo žádoucí ovládat ventil ručně ručním kolem nebo pákou. Mezi tyto aplikace patří:

• Velké ventily, které musí být provozovány proti vysokému hydrostatickému tlaku
• Ventily musí být ovládány ze vzdáleného místa
• Když je čas pro otevření, zavření, škrticí klapku nebo ruční ovládání ventilu delší, než vyžadují kritéria návrhu systému

Tyto ventily jsou obvykle vybaveny pohonem.
Akční člen v nejširší definici je zařízení, které vytváří lineární a rotační pohyb zdroje energie působením zdroje řízení.

Základní pohony se používají k úplnému otevření nebo úplnému uzavření ventilu. Pohony pro ovládání nebo regulaci ventilů dostávají polohovací signál k pohybu do libovolné mezipolohy. Existuje mnoho různých typů pohonů, ale následující jsou některé z běžně používaných pohonů ventilů:

• Ozubené pohony
• Pohony elektromotorů
• Pneumatické pohony
• Hydraulické pohony
• Solenoidové aktuátory

Více informací o pohonech naleznete v hlavní nabídce „Ventily“-Pohony ventilů-

Klasifikace ventilů

Níže jsou uvedeny některé z běžně používaných klasifikací ventilů na základě mechanického pohybu:

• Ventily s lineárním pohybem. Ventily, ve kterých se uzavírací člen, jako u šoupátka, zeměkoule, membrány, sevření a zdvihu zpětných ventilů, pohybuje přímočaře, aby umožnil, zastavil nebo přiškrtil průtok.
• Rotační pohybové ventily. Když se uzavírací člen ventilu pohybuje po úhlové nebo kruhové dráze, jako u motýlkových, kulových, kuželkových, excentrických a výkyvných zpětných ventilů, ventily se nazývají ventily s rotačním pohybem.
• Čtvrtotáčkové ventily. Některé ventily s rotačním pohybem vyžadují pohyb vřetene přibližně o čtvrtinu otáčky, 0 až 90°, aby se zcela otevřely z plně uzavřené polohy nebo naopak.

Klasifikace ventilů na základě pohybu

Hodnocení tříd

Tlakově-teplotní jmenovité hodnoty ventilů jsou označeny čísly tříd. ASME B16.34, ventily s přírubou, závitem a přivařovacím koncem je jedním z nejrozšířenějších standardů ventilů. Definuje tři typy tříd: standardní, speciální a omezené. ASME B16.34 pokrývá ventily třídy 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 a 4500.

Shrnutí

Na této stránce je definována řada základních informací o ventilech.

Jak jste mohli vidět v hlavním menu „Ventily“, najdete zde také informace o několika a často používaných ventilech v Petro a chemickém průmyslu.
Může vám poskytnout dojem a dobré pochopení rozdílů mezi různými typy ventilů a toho, jak tyto rozdíly ovlivňují funkci ventilu. Napomůže správné aplikaci každého typu ventilu při návrhu a správnému použití každého typu ventilu během provozu.