Введение в поворотные заслонки

Поворотные затворы

Поворотный клапан представляет собой поворотный клапан на четверть оборота, который используется для остановки, регулирования и запуска потока.

Поворотные затворы легко и быстро открываются. Поворот ручки на 90° обеспечивает полное закрытие или открытие клапана. Большие поворотные затворы обычно оснащаются так называемым редуктором, где маховик посредством шестерен соединяется со штоком. Это упрощает работу клапана, но в ущерб скорости.

Типы дисковых затворов

Поворотные затворы имеют короткий круглый корпус, круглый диск, седла металл-металл или мягкие, верхний и нижний подшипники вала и сальниковую коробку. Конструкция корпуса поворотного затвора различается. Обычно используемая конструкция представляет собой пластину, которая помещается между двумя фланцами. Другой тип, пластинчатая конструкция с проушинами, удерживается между двумя фланцами с помощью болтов, которые соединяют два фланца и проходят через отверстия во внешнем корпусе клапана. Поворотные затворы выпускаются даже с фланцевыми, резьбовыми и приварными концами, но применяются они нечасто.

Поворотные затворы обладают многими преимуществами перед задвижками, проходными, пробковыми и шаровыми кранами, особенно для крупных клапанов. Экономия веса, места и стоимости является наиболее очевидным преимуществом. Затраты на техническое обслуживание обычно невелики, поскольку имеется минимальное количество движущихся частей и нет карманов для улавливания жидкостей.

Поворотные затворы особенно хорошо подходят для перекачивания больших потоков жидкостей или газов при относительно низком давлении, а также для перекачивания суспензий или жидкостей с большим количеством взвешенных твердых частиц.

Поворотные затворы построены по принципу трубного демпфера. Элемент управления потоком представляет собой диск примерно того же диаметра, что и внутренний диаметр прилегающей трубы, который вращается либо по вертикальной, либо по горизонтальной оси. Когда диск располагается параллельно участку трубопровода, клапан полностью открыт. Когда диск приближается к перпендикулярному положению, клапан закрывается. Промежуточные положения для целей регулирования можно зафиксировать с помощью запирающих устройств.

Поворотный затвор Seat Construction

Остановка потока достигается за счет уплотнения диска клапана относительно седла, которое находится на периферии внутреннего диаметра корпуса клапана. Многие поворотные затворы имеют эластомерное седло, к которому прилегает диск. Другие поворотные заслонки имеют уплотнительное кольцо, в котором зажимное кольцо и опорное кольцо установлены на резиновом кольце с зубчатыми краями. Такая конструкция предотвращает выдавливание уплотнительных колец.

В ранних конструкциях для уплотнения металлического седла использовался металлический диск. Такая конструкция не обеспечивала герметичного закрытия, но обеспечивала достаточное закрытие в некоторых случаях (например, в линиях распределения воды).

Конструкция корпуса дроссельной заслонки

Конструкция корпуса дроссельной заслонки различается. Наиболее экономичным является пластинчатый тип, который устанавливается между двумя фланцами трубопровода. Другой тип, пластинчатая конструкция с проушинами, удерживается между двумя фланцами трубы с помощью болтов, которые соединяют два фланца и проходят через отверстия во внешнем корпусе клапана. Поворотные затворы доступны с обычными фланцевыми концами для крепления болтами к фланцам труб, а также с резьбовыми концами.

Седло диска и шток дроссельной заслонки

Шток и диск поворотного затвора представляют собой отдельные детали. Диск расточен для установки штока. Для крепления диска к штоку используются два метода, чтобы диск вращался при повороте штока. В первом методе диск просверливается и крепится к штоку болтами или штифтами. Альтернативный метод включает в себя растачивание диска, как и раньше, а затем придание верхнего отверстия штока такой формы, чтобы оно соответствовало штоку квадратной или шестигранной формы. Этот метод позволяет диску «плавать» и искать свой центр в седле. Достигается равномерное уплотнение и устраняются внешние крепления штока. Этот метод сборки предпочтителен в случае дисков с покрытием и в коррозионно-активных средах.

Чтобы диск удерживался в правильном положении, шток должен выходить за нижнюю часть диска и входить во втулку в нижней части корпуса клапана. Одна или две подобные втулки имеются и вдоль верхней части штока. Эти втулки должны быть либо устойчивы к воздействию рабочей среды, либо герметично закрыты, чтобы коррозионно-активная среда не могла вступить с ними в контакт.

Уплотнения штока выполняются либо с набивкой в ​​обычном сальнике, либо с помощью кольцевых уплотнений. Некоторые производители клапанов, особенно те, которые специализируются на работе с коррозийными материалами, размещают уплотнение штока на внутренней стороне клапана, чтобы никакой материал, с которым работает клапан, не мог соприкасаться со штоком клапана. Если используется сальник или внешнее уплотнительное кольцо, жидкость, проходящая через клапан, будет контактировать со штоком клапана.

Типичные области применения дисковых затворов

Поворотный затвор можно использовать во многих сферах применения с жидкостями, и он хорошо работает при работе со шламами. Ниже приведены некоторые типичные области применения поворотных дисковых затворов:

• Охлаждающая вода, воздух, газы, противопожарная защита и т. д.
• Навоз и аналогичные услуги
• Вакуумный сервис
• Услуги воды и пара под высоким давлением и высокой температурой

Преимущества дисковых затворов

• Компактная конструкция требует значительно меньше места по сравнению с другими клапанами.
• Легкий вес
• Быстрая работа требует меньше времени для открытия или закрытия
• Доступен в очень больших размерах
• Низкий перепад давления и восстановление высокого давления

Недостатки поворотных дисковых затворов

• Работа дросселирования ограничивается низким перепадом давления.
• Кавитация и закупорка потока являются двумя потенциальными проблемами.
• Движение диска неуправляемо и зависит от турбулентности потока.

Дроссельная заслонка Vanessa с тройным эксцентриситетом

Замечание(я) Автора…

Прокладки и установка поворотных затворов

14 сентября 2012 г. я получил электронное письмо со следующим комментарием:

У меня есть для вас предложение, которое, я думаю, не будет рассмотрено на вашем сайте, а именно: описать, какой тип прокладки использовать для различных дисковых затворов (тип E или F) и какой тип сопутствующего фланца следует использовать (RF или FF), а также когда прокладка не требуется, поскольку некоторые поворотные затворы имеют встроенные прокладки. Я обнаружил, что по этому поводу часто возникает путаница.

Хорошее наблюдение и поэтому следующее:

Инструкция по установке от поставщика Поворотных затворов:
Клапан предназначен для использования между всеми типами фланцев с плоской или выступающей поверхностью.
НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ФЛАНЦЕВЫЕ ПРОКЛАДКИ.Конструкция поворотного затвора исключает необходимость в прокладках. Для правильной установки пространство между фланцами должно быть достаточным, чтобы можно было вставить клапан, не нарушая фланцевого уплотнения. Обратите внимание, что диакальная уплотняющая кромка находится на одной линии с плоской поверхностью вала. Поверните шток, чтобы расположить диск внутри корпуса, поместите клапан между фланцами и вручную затяните болты.
МЕДЛЕННО ОТКРЫТЬповерните клапан против часовой стрелки, чтобы проверить достаточный зазор диска.
ВЕРНИТЕ ДИСК В ОТКРЫТОЕ ПОЛОЖЕНИЕ НА 10%и перекрестно затяните все болты, еще раз проверьте достаточный зазор диска.

Неправильный
Диск в закрытом положении, прокладки установлены.
между клапаном и ответными фланцами

Правильный
Фланцевые прокладки не используются, диск в
почти закрытая позиция.

Еще одна инструкция по установке от поставщика Поворотных затворов:

ОСТОРОЖНОСТЬ
При установке клапанов в трубопроводы следует использовать следующие прокладки.

• Тип прокладки
  Усиленная прокладка из ПТФЭ (невозможно установить прокладку с рубашкой, спирально-навитую прокладку или металлическую прокладку.)
• Размер прокладки
  Размеры прокладки должны соответствовать ASME B16.21. (Минимальная толщина прокладки составляет 3 мм.)

Клапаны не могут быть установлены на заглушки. Клапан должен быть установлен в соответствии со стрелкой, указанной на боковой стороне монтажного фланца привода. Стрелка должна указывать от стороны более высокого давления к стороне более низкого давления в закрытом положении клапана.

Поэтому рекомендуется следовать инструкциям поставщика поворотных затворов!

Как избежать проблем с поворотными заслонками

Большинство всех проблем с дисковыми затворами в полевых условиях напрямую связано с неправильным процессом установки. По этой причине разумно учитывать передовой опыт при прокладке трубопроводов и установке самого клапана.

Седло поворотного затвора с упругим седлом обычно простирается по обеим сторонам клапана. В результате прокладки не требуются, поскольку эти седла выполняют функцию прокладки. Материал седла, выступающий за торцевую поверхность, сжимается во время установки и течет к центру седла клапана. Любое изменение этой конфигурации из-за неправильной установки напрямую влияет на номинальное давление и крутящие моменты посадки/снятия с места.

В отличие от большинства типов клапанов, диск дискового затвора фактически выступает за лицевую поверхность корпуса клапана при заданных углах открытия (скажем, 30 ° или более) при установке между фланцами. Поэтому очень важно перед установкой убедиться, что диск может свободно вращаться и входить во фланцы и трубопроводы.

Отгрузка и хранение

• Расположите диски на 10 %, чтобы они не сидели на своих местах.
• Поверхности каждого клапана должны быть закрыты, чтобы предотвратить повреждение поверхности седла, края диска или внутренней части клапана.
• Хранить в помещении, желательно при температуре окружающей среды от 5°C до 30°C.
• Открывайте и закрывайте клапаны каждые 3 месяца.
• Отправляйте и храните клапаны так, чтобы на корпуса не оказывалась большая нагрузка.

Расположение клапана

• Поворотные затворы следует устанавливать, если это возможно, на расстоянии минимум 6 диаметров трубы от других элементов трубопровода, т. е. колен, насосов, клапанов и т. д. Иногда это невозможно, но важно добиться как можно большего расстояния.
• Если поворотный затвор соединен с обратным клапаном или насосом, оставьте между ними достаточно места, чтобы диск не мешал расположенному рядом оборудованию.

Ориентация клапана

Как правило, дисковые затворы устанавливаются со штоком в вертикальном положении, а привод устанавливается вертикально непосредственно над ним, однако в некоторых случаях шток должен располагаться горизонтально. В приведенном ниже файле .pdf объясняется, почему шток иногда необходимо располагать горизонтально.

Dodge Engineering and Controls Inc.
(Инструкция по установке дроссельной заслонки)

Процедуры установки

1. Убедитесь, что поверхности трубопровода и фланцев чистые. Любой посторонний материал, такой как металлические опилки, трубная окалина, сварочный шлак, сварочные стержни и т. д., может ограничить движение диска или повредить диск или седло.
2. Прокладки не требуются для клапанов с упругим седлом, поскольку они простираются на обе стороны клапана.
3. Выровняйте трубопроводы и раздвиньте фланцы настолько, чтобы корпус клапана можно было легко вставить между фланцами, не касаясь фланцев трубы.
4. Убедитесь, что диск клапана открыт примерно на 10 %, чтобы он не заклинил в полностью посаженном положении.
5. Вставьте клапан между фланцами, как показано, стараясь не повредить поверхности седла. Всегда поднимайте клапан за установочные отверстия или с помощью нейлоновой стропы на шее или корпусе. Никогда не поднимайте клапан за привод или оператор, установленный на клапане.
6. Поместите клапан между фланцами, отцентрируйте его, вставьте болты и затяните их вручную. Осторожно откройте диск, следя за тем, чтобы диск не касался внутренней части соседних труб.
7. Очень медленно закройте диск клапана, чтобы обеспечить зазор края диска от соседнего фланца трубы.
8. Полностью откройте диск и затяните все фланцевые болты, как показано.
9. Повторите вращение диска от полного закрытия до полного открытия, чтобы обеспечить надлежащие зазоры.