Жұмыс істеу принципі

Жұмысы шар клапанының жұмысына ұқсас, ол тез өшіруге мүмкіндік береді. Көбелек клапандар әдетте қолайлы, өйткені олар басқа клапан конструкцияларына қарағанда арзанырақ және салмағы жеңіл, сондықтан олар аз қолдауды қажет етеді. Диск құбырдың ортасында орналасқан. Штанга диск арқылы клапанның сыртқы жағындағы жетекке өтеді. Жетекті айналдыру дискіні ағынға параллель немесе перпендикуляр айналдырады. Шар клапанынан айырмашылығы, диск әрқашан ағынның ішінде болады, сондықтан ол ашық болса да қысымның төмендеуін тудырады.

Көбелек клапан деп аталатын клапандар тобынан шыққанширек айналымды клапандар. Жұмыс кезінде диск ширек айналымға айналғанда клапан толығымен ашық немесе жабылады. «Көбелек» - штангаға орнатылған металл диск. Клапан жабылған кезде, диск өту жолын толығымен жауып тастайтындай етіп бұрылады. Клапан толығымен ашылған кезде, диск сұйықтықтың дерлік шектеусіз өтуіне мүмкіндік беретін төрттен бір айналымға айналады. Сондай-ақ дроссель ағыны үшін клапан қадаммен ашылуы мүмкін.

Көбелек клапандарының әртүрлі түрлері бар, олардың әрқайсысы әртүрлі қысымға және әртүрлі пайдалануға бейімделген. Резеңкенің икемділігін пайдаланатын нөлдік офсеттік көбелек клапан ең төменгі қысымға ие. Аздап жоғары қысымды жүйелерде қолданылатын жоғары өнімді қос офсетті көбелек клапан диск орнының және корпус тығыздағышының орталық сызығынан (бір офсеттік) және саңылаудың орталық сызығынан (екінші орын ауыстыру) ығыстырылған. Бұл жұмыс кезінде орындықты тығыздағыштан көтеру үшін жұдырықша әрекетін жасайды, бұл нөлдік офсеттік дизайндағыдан аз үйкеліске әкеледі және оның тозу үрдісін азайтады. Жоғары қысымды жүйелер үшін ең қолайлы клапан үш есе офсеттік көбелек клапан болып табылады. Бұл клапанда диск орнының контакт осі ығысқан, ол диск пен орындық арасындағы сырғымалы контактіні іс жүзінде жоққа шығарады. Үш жақты офсеттік клапандар жағдайында орындық дискпен байланыста болған кезде көпіршікті тұйықтауды қамтамасыз ету үшін оны өңдеуге болатындай етіп металлдан жасалған.

Түрлері

1. Концентрлік көбелек клапандар – клапанның бұл түрі металл дискі бар серпімді резеңке орындыққа ие.
2. Екі жақты эксцентрикті көбелек клапандар (өнімділігі жоғары көбелек клапандар немесе екі офсеттік көбелек клапандар) – орындық пен диск үшін әртүрлі материалдар қолданылады.
3. Үш жақты эксцентрикті көбелек клапандары (үштік офсетті көбелек клапандар) – орындықтар ламинатталған немесе тұтас металл отырғыштың дизайны.

Вафли стиліндегі көбелек клапан

Вафли стиліндегі көбелек клапан бір бағытты ағынға арналған жүйелерде кері ағынды болдырмау үшін екі жақты қысым дифференциалына қарсы тығыздағышты сақтауға арналған. Ол мұны тығыз бекітілген тығыздағышпен орындайды; яғни, тығыздағыш, тығыздағыш сақина, дәл өңделген және клапанның жоғарғы және төменгі жағындағы тегіс клапан беті.

Люг стиліндегі көбелек клапан

Клапан тәрізді клапандарда клапан корпусының екі жағында бұрандалы кірістірулер бар. Бұл оларды екі жаңғақсыз болттарды пайдаланып жүйеге орнатуға мүмкіндік береді. Клапан екі фланецтің арасына әрбір фланец үшін болттардың бөлек жинағын пайдалана отырып орнатылады. Бұл орнату құбыр жүйесінің екі жағын екінші жағына кедергі келтірместен ажыратуға мүмкіндік береді.

Тұйық қызметте пайдаланылатын саңылау үлгісіндегі көбелек клапаны әдетте төмендетілген қысым деңгейіне ие. Мысалы, екі фланец арасына орнатылған ілгек тәрізді көбелек клапанның 1000 кПа (150psi) қысым көрсеткіші бар. Бір фланецпен орнатылған сол клапанның тұйық жұмысында 520 кПа (75 psi) рейтингі бар. Бекітілген клапандар химиялық заттар мен еріткіштерге өте төзімді және 200 °C-қа дейінгі температураға төтеп бере алады, бұл оны әмбебап шешім етеді.

Айналмалы клапан

Айналмалы клапандар жалпы көбелек клапандарының туындысын құрайды және негізінен ұнтақты өңдеу салаларында қолданылады. Көбелек тегіс болудың орнына қалталармен жабдықталған. Жабылған кезде ол дәл көбелек клапан сияқты әрекет етеді және тығыз. Бірақ айналу кезінде қалталар қатты заттардың белгілі бір мөлшерін түсіруге мүмкіндік береді, бұл клапанды ауырлық күші бойынша сусымалы өнімді мөлшерлеуге жарамды етеді. Мұндай клапандар әдетте шағын өлшемді (300 мм-ден аз), пневматикалық белсендірілген және 180 градусқа алға-артқа айналады.

Өнеркәсіпте қолдану

Фармацевтика, химия және тамақ өнеркәсібінде көбелек клапан процесс ішінде өнім ағынын (қатты, сұйық, газ) үзу үшін пайдаланылады. Бұл салаларда қолданылатын клапандар әдетте cGMP нұсқауларына (қазіргі жақсы өндірістік тәжірибе) сәйкес дайындалады. Көбелек клапандар, әдетте, арзанырақ құны мен орнатудың қарапайымдылығына байланысты көптеген салаларда, әсіресе мұнайда шар клапандарын ауыстырды, бірақ көбелек клапандары бар құбырларды тазалау үшін «пигтеу» мүмкін емес.

Тарих

Көбелек клапан 18 ғасырдың аяғынан бері қолданылып келеді. Джеймс Уотт бу қозғалтқышының прототиптерінде көбелек клапанын пайдаланды. Материалдық өндіріс пен технологияның жетістіктерімен көбелек клапандары кішірек етіп жасалуы және экстремалды температураға төтеп беруі мүмкін. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін синтетикалық каучуктар тығыздағыш элементтерде қолданылды, бұл көбелек клапанын көптеген басқа салаларда қолдануға мүмкіндік берді. 1969 жылы Джеймс Э. Хемфилл клапанның шығысын өзгертуге қажетті гидродинамикалық моментті азайтып, көбелек клапанды жақсартуды патенттеді.