Úvod do škrtiacich ventilov

Klapkové ventily

Motýľový ventil je štvrťotáčkový rotačný pohybový ventil, ktorý sa používa na zastavenie, reguláciu a spustenie prietoku.

Klapkové ventily sa otvárajú ľahko a rýchlo. Otočenie rukoväte o 90° poskytuje úplné zatvorenie alebo otvorenie ventilu. Veľké klapky sú zvyčajne vybavené takzvanou prevodovkou, kde je ručné koleso ozubenými kolesami spojené s vretenom. To zjednodušuje obsluhu ventilu, ale na úkor rýchlosti.

Typy škrtiacich ventilov

Klapkové ventily majú krátke kruhové telo, okrúhly kotúč, sedlá kov na kov alebo mäkké sedlá, horné a spodné ložiská hriadeľa a upchávku. Konštrukcia telesa škrtiacej klapky sa líši. Bežne používaným dizajnom je typ plátku, ktorý sa hodí medzi dve príruby. Iný typ, dizajn doštičky s výstupkom, je držaný na mieste medzi dvoma prírubami pomocou skrutiek, ktoré spájajú dve príruby a prechádzajú cez otvory vo vonkajšom plášti ventilu. Klapkové ventily sú dokonca dostupné s prírubovými, závitovými a na tupo zvarenými koncami, ale často sa nepoužívajú.

Klapkové ventily majú mnoho výhod oproti posúvačovým, guľovým, zátkovým a guľovým ventilom, najmä pre veľké ventilové aplikácie. Úspora hmotnosti, priestoru a nákladov sú najviditeľnejšie výhody. Náklady na údržbu sú zvyčajne nízke, pretože existuje minimálny počet pohyblivých častí a neexistujú žiadne vrecká na zachytávanie tekutín.

Klapkové ventily sú obzvlášť vhodné na manipuláciu s veľkými prúdmi kvapalín alebo plynov pri relatívne nízkych tlakoch a na manipuláciu s kalmi alebo kvapalinami s veľkým množstvom suspendovaných pevných látok.

Klapkové klapky sú postavené na princípe potrubnej klapky. Regulačným prvkom prietoku je kotúč približne rovnakého priemeru ako vnútorný priemer priľahlého potrubia, ktorý sa otáča buď na zvislej alebo vodorovnej osi. Keď kotúč leží rovnobežne s potrubím, ventil je úplne otvorený. Keď sa disk priblíži do zvislej polohy, ventil sa zatvorí. Medzipolohy na účely škrtenia môžu byť zaistené na mieste pomocou blokovacích zariadení rukoväte.

Konštrukcia sedla škrtiaceho ventilu

Zastavenie prietoku sa dosiahne utesnením kotúča ventilu proti sedlu, ktoré je na obvode s vnútorným priemerom telesa ventilu. Mnohé motýľové ventily majú elastomérne sedlo, proti ktorému kotúč tesní. Iné škrtiace ventily majú usporiadanie tesniaceho krúžku, ktoré využíva upínací krúžok a oporný krúžok na zúbkovanom gumovom krúžku. Tento dizajn zabraňuje vytláčaniu O-krúžkov.

V skorých návrhoch sa na utesnenie kovového sedadla používal kovový disk. Toto usporiadanie nezabezpečovalo nepriepustný uzáver, ale v niektorých aplikáciách poskytovalo dostatočné uzavretie (tj rozvody vody).

Konštrukcia tela škrtiacej klapky

Konštrukcia telesa škrtiacej klapky sa líši. Najhospodárnejší je typ plátku, ktorý sa hodí medzi dve príruby potrubia. Iný typ, dizajn doštičky s výstupkom, je držaný na mieste medzi dvoma prírubami potrubia skrutkami, ktoré spájajú dve príruby a prechádzajú cez otvory vo vonkajšom plášti ventilu. Klapkové ventily sú dostupné s konvenčnými prírubovými koncami na priskrutkovanie k prírubám potrubia a v konštrukcii so závitom.

Sedlový kotúč a driek škrtiaceho ventilu

Vreteno a kotúč pre škrtiaci ventil sú samostatné diely. Disk sa nudí na prijatie stonky. Na upevnenie disku k stonke sa používajú dva spôsoby, aby sa disk otáčal pri otáčaní stonky. Pri prvom spôsobe je disk prevŕtaný a pripevnený k drieku pomocou skrutiek alebo kolíkov. Alternatívna metóda zahŕňa vyvŕtanie disku ako predtým, potom tvarovanie horného otvoru drieku tak, aby sa zmestil do štvorcového alebo šesťhranného drieku. Táto metóda umožňuje disku „plávať“ a hľadať svoj stred v sedle. Je dosiahnuté rovnomerné utesnenie a vonkajšie upevňovacie prvky drieku sú eliminované. Tento spôsob montáže je výhodný v prípade krytých kotúčov a pri koróznych aplikáciách.

Aby bol kotúč držaný v správnej polohe, driek musí presahovať spodnú časť kotúča a zapadnúť do puzdra v spodnej časti tela ventilu. Jedna alebo dve podobné puzdrá sú tiež pozdĺž hornej časti stonky. Tieto priechodky musia byť buď odolné voči médiám, s ktorými sa manipuluje, alebo musia byť utesnené tak, aby s nimi nemohli prísť do kontaktu korozívne médiá.

Tesnenia vretena sa uskutočňujú buď utesnením v bežnej upchávke, alebo pomocou tesnení O-krúžkov. Niektorí výrobcovia ventilov, najmä tí, ktorí sa špecializujú na manipuláciu s korozívnymi materiálmi, umiestňujú tesnenie drieku na vnútornú stranu ventilu, takže žiadny materiál, s ktorým ventil manipuluje, nemôže prísť do kontaktu s driekom ventilu. Ak sa použije upchávka alebo externý O-krúžok, tekutina prechádzajúca ventilom sa dostane do kontaktu s driekom ventilu.

Typické aplikácie škrtiacich klapiek

Motýľový ventil možno použiť v mnohých rôznych kvapalinových službách a dobre fungujú pri aplikáciách s kalom. Nasledujú niektoré typické aplikácie škrtiacich ventilov:

• Chladiaca voda, vzduch, plyny, protipožiarna ochrana atď.
• Hnojky a podobné služby
• Vákuová služba
• Služby vysokotlakovej a vysokoteplotnej vody a pary

Výhody škrtiacich klapiek

• Kompaktná konštrukcia vyžaduje podstatne menej miesta v porovnaní s inými ventilmi
• Nízka hmotnosť
• Rýchla prevádzka vyžaduje menej času na otvorenie alebo zatvorenie
• Dostupné vo veľmi veľkých veľkostiach
• Nízkotlakový pokles a vysokotlakové zotavenie

Nevýhody škrtiacich klapiek

• Služba škrtenia je obmedzená na nízky diferenciálny tlak
• Kavitácia a dusené prúdenie sú dva potenciálne problémy
• Pohyb disku je neriadený a ovplyvnený turbulenciou prúdenia

Vanessa trojitý posuvný škrtiaci ventil

Poznámka(y) autora…

Tesnenia a montáž klapiek

Dňa 14. septembra 2012 som dostal e-mail s nasledujúcim komentárom:

Mám pre vás návrh, o ktorom si myslím, že nie je riešený na vašej stránke, ktorý má popísať, aký typ tesnenia použiť pre rôzne škrtiace ventily (typ E alebo F) a aký typ sprievodnej príruby by sa mal použiť (RF alebo FF) a tiež vtedy, keď tesnenie nie je potrebné, pretože niektoré škrtiace ventily majú integrované tesnenia. Zistil som, že v tejto veci je často zmätok.

Dobrý postreh a preto nasledovné:

Návod na inštaláciu od dodávateľa klapiek:
Ventil je určený na použitie medzi všetkými typmi plochých alebo zvýšených prírub.
NEPOUŽÍVAJTE PRÍRUBOVÉ TESNENIA.Dizajn motýľového ventilu eliminuje potrebu tesnení. Pre správnu inštaláciu musí byť priestor medzi prírubami dostatočný, aby umožnil vloženie ventilu bez narušenia tesnenia príruby. Všimnite si, že tesniaca hrana diaku je v jednej rovine s plochou hriadeľa. Otočením vretena umiestnite kotúč do tela, umiestnite ventil medzi príruby a ručne utiahnite skrutky.
POMALY OTVORENÉventil proti smeru hodinových ručičiek, aby ste skontrolovali dostatočnú vôľu disku.
VRÁŤTE DISK DO 10% OTVORENEJ POLOHY& krížom dotiahnite všetky skrutky, znova skontrolujte dostatočnú vôľu disku.

Nesprávne
Disk v zatvorenej polohe a namontované tesnenia
medzi ventilom a protiprírubami

Správne
Nie sú použité žiadne prírubové tesnenia a disk v
takmer uzavretá poloha.

Ďalší návod na inštaláciu od dodávateľa klapiek:

POZOR
Na inštaláciu ventilov do potrubí by sa mali použiť nasledujúce tesnenia.

• Typ tesnenia
  Zosilnené PTFE tesnenie (plášťové tesnenie, špirálové tesnenie alebo kovové tesnenie nemožno nainštalovať.)
• Rozmer tesnenia
  Rozmery tesnenia by mali zodpovedať ASME B16.21. (Minimálna hrúbka tesnenia je 3 mm.)

Ventily nie je možné namontovať na koncovky. Ventil musí byť inštalovaný podľa šípky, ktorá sa nachádza na strane montážnej príruby pohonu. Šípka musí smerovať zo strany vyššieho tlaku na stranu nižšieho tlaku v zatvorenej polohe ventilu.

Preto sa odporúča postupovať podľa pokynov dodávateľa škrtiacej klapky!

Predchádzanie problémom s škrtiacimi ventilmi

Väčšina všetkých problémov s škrtiacimi ventilmi v teréne priamo súvisí so zlými inštalačnými postupmi. Z tohto dôvodu je rozumné zvážiť osvedčené postupy pri kladení potrubí a inštalácii samotného ventilu.

Sedlo v pružne usadenom motýlovom ventile sa zvyčajne rozprestiera okolo oboch plôch ventilu. V dôsledku toho nie sú potrebné žiadne tesnenia, pretože tieto sedlá plnia funkciu tesnenia. Materiál sedla, ktorý presahuje čelo, sa počas inštalácie stlačí a prúdi smerom k stredu sedla ventilu. Akákoľvek zmena v tejto konfigurácii spôsobená nesprávnou inštaláciou priamo ovplyvňuje menovitý tlak a uťahovacie momenty.

Na rozdiel od väčšiny typov ventilov, kotúč škrtiacej klapky v skutočnosti presahuje za čelnú plochu telesa ventilu pri daných uhloch otvorenia (povedzme 30° alebo viac), keď je inštalovaný medzi príruby. Preto je veľmi dôležité pred inštaláciou zabezpečiť, aby sa kotúč mohol voľne otáčať a vstupovať do prírub a potrubia.

Preprava a skladovanie

• Umiestnite kotúče na 10 % otvorené tak, aby neboli usadené.
• Čelá každého ventilu by mali byť zakryté, aby sa predišlo poškodeniu čela sedla, okraja disku alebo vnútrajška ventilu.
• Skladujte vo vnútri, najlepšie pri teplote okolia medzi 5°C a 30°C.
• Každé 3 mesiace otvorte a zatvorte ventily.
• Posielajte a skladujte ventily tak, aby na telá nepôsobili žiadne ťažké bremená.

Umiestnenie ventilu

• Klapkové klapky by mali byť inštalované, pokiaľ je to možné, minimálne 6 priemerov potrubia od ostatných prvkov vedenia, napr. kolená, čerpadlá, ventily atď. Niekedy to nie je možné, ale je dôležité dosiahnuť čo najväčšiu vzdialenosť.
• Ak je škrtiaci ventil pripojený k spätnému ventilu alebo čerpadlu, ponechajte medzi nimi dostatočný priestor, aby disk nezasahoval do susedného zariadenia.

Orientácia ventilu

Spravidla sa klapky montujú s vretenom vo vertikálnej polohe s pohonom namontovaným vertikálne priamo nad ním, existujú však niektoré aplikácie, kde by vreteno malo byť horizontálne. Nižšie uvedený súbor .pdf vám povie, prečo musí byť stonka somtimes umiestnená vodorovne.

Dodge Engineering and Controls Inc
(Pokyny na inštaláciu škrtiaceho ventilu)

Postupy inštalácie

1. Uistite sa, že čela potrubia a príruby sú čisté. Akýkoľvek cudzí materiál, ako sú kovové piliny, okuje, zváracia troska, zváracie tyče atď., môže obmedziť pohyb kotúča alebo poškodiť kotúč alebo sedlo.
2. Tesnenia sa nevyžadujú na ventiloch s pružným sedlom, pretože siahajú na obe strany ventilu.
3. Zarovnajte potrubie a dostatočne roztiahnite príruby, aby sa telo ventilu dalo ľahko vložiť medzi príruby bez toho, aby sa dotýkalo prírub potrubia.
4. Skontrolujte, či je kotúč ventilu nastavený na približne 10 % otvorený, aby sa nezablokoval v úplnej polohe.
5. Vložte ventil medzi príruby, ako je znázornené, pričom dávajte pozor, aby ste nepoškodili čelá sedla. Ventil vždy zdvihnite za polohovacie otvory alebo pomocou nylonového popruhu na krku alebo tele. Nikdy nezdvíhajte ventil za ovládač alebo operátor namontovaný na ventile.
6. Umiestnite ventil medzi príruby, vycentrujte ho, vložte skrutky a ručne ich utiahnite. Opatrne otvorte disk a uistite sa, že sa disk nedotýka vnútornej strany susedných rúrok.
7. Veľmi pomaly zatvárajte kotúč ventilu, aby ste zaistili vôľu kotúča od susednej príruby potrubia.
8. Úplne otvorte disk a utiahnite všetky skrutky príruby podľa obrázka.
9. Opakujte rotáciu kotúča od úplného do úplného otvorenia, aby ste zabezpečili správne vôle.