Принцип дії

Робота подібна до роботи кульового крана, що дозволяє швидко вимикатися. Поворотні клапани зазвичай користуються перевагою, оскільки вони коштують дешевше, ніж інші конструкції клапанів, і мають меншу вагу, тому потребують менше підтримки. Диск розташовується в центрі труби. Стрижень проходить через диск до приводу на зовнішній стороні клапана. Обертання приводу повертає диск паралельно або перпендикулярно потоку. На відміну від кульового крана, диск завжди присутній у потоці, тому він викликає падіння тиску, навіть коли він відкритий.

Дроссельна заслінка відноситься до сімейства клапанів під назвоючвертьоборотні клапани. Під час роботи клапан повністю відкритий або закритий, коли диск повертається на чверть оберту. «Метелик» являє собою металевий диск, закріплений на стрижні. Коли клапан закритий, диск повертається так, щоб він повністю перекривав прохід. Коли клапан повністю відкритий, диск повертається на чверть оберту, щоб забезпечити майже необмежений прохід рідини. Клапан також можна поступово відкривати для дросельного потоку.

Існують різні типи поворотних клапанів, кожен з яких адаптований для різного тиску та різного використання. Дроссельний клапан із нульовим зміщенням, який використовує гнучкість гуми, має найнижчий показник тиску. Високоефективний подвійний поворотний дисковий клапан, який використовується в системах з дещо вищим тиском, зміщений відносно центральної лінії сідла диска та ущільнення корпусу (зсув один) і центральної лінії отвору (зсув два). Це створює дію кулачка під час роботи, щоб підняти сідло з ущільнення, що призводить до меншого тертя, ніж у конструкції з нульовим зміщенням, і зменшує його схильність до зношування. Клапан, який найкраще підходить для систем високого тиску, це дисковий клапан із потрійним зміщенням. У цьому клапані вісь контакту сідла диска зміщена, що практично усуває ковзний контакт між диском і сідлом. У випадку з потрійним зсувним клапаном сідло зроблено з металу, щоб його можна було обробити таким чином, щоб досягти герметичного закриття під час контакту з диском.

Типи

1. Концентричні дискові затвори – цей тип клапана має пружне гумове сідло з металевим диском.
2. Подвійні ексцентричні поворотні клапани (високопродуктивні дискові клапани або подвійні поворотні клапани) – для сідла та диска використовуються різні матеріали.
3. Потрійні ексцентричні поворотні клапани (потрійні зміщені поворотні клапани) – сідла або ламіновані, або суцільно металеві.

Поворотний клапан у вафельному стилі

Метеликовий клапан у формі пластини призначений для підтримки герметичності проти двонаправленої різниці тиску, щоб запобігти зворотному потоку в системах, призначених для однонаправленого потоку. Це досягається за допомогою щільного ущільнення; тобто прокладку, ущільнювальне кільце, оброблене з високою точністю, і пласку поверхню клапана на верхній і нижній сторонах клапана.

Дроссельний клапан у формі вушка

Клапани у формі вушок мають різьбові вставки з обох боків корпусу клапана. Це дозволяє встановлювати їх у систему за допомогою двох комплектів болтів і без гайок. Клапан встановлюється між двома фланцями за допомогою окремого набору болтів для кожного фланця. Це налаштування дозволяє від’єднати будь-яку сторону системи трубопроводів, не порушуючи іншу сторону.

Поворотний дисковий клапан, який використовується в тупиковій системі, зазвичай має знижений номінальний тиск. Наприклад, поворотний дисковий клапан, встановлений між двома фланцями, має номінальний тиск 1000 кПа (150 фунтів на квадратний дюйм). Той самий клапан, встановлений з одним фланцем, у тупиковому режимі має номінальний тиск 520 кПа (75 фунтів на квадратний дюйм). Клапани з прорізами надзвичайно стійкі до хімічних речовин і розчинників і можуть витримувати температуру до 200 °C, що робить їх універсальним рішенням.

Поворотний клапан

Поворотні клапани є похідними від звичайних дросельних клапанів і використовуються в основному в порошкоподібній промисловості. Замість плоского, метелик оснащений кишенями. У закритому стані він герметично діє як дросельна заслінка. Але коли він обертається, кишені дозволяють скинути певну кількість твердих речовин, що робить клапан придатним для дозування сипучих продуктів під дією сили тяжіння. Такі клапани зазвичай невеликого розміру (менше 300 мм), пневматично активуються і повертаються на 180 градусів вперед-назад.

Використання в промисловості

У фармацевтичній, хімічній і харчовій промисловості дросельний клапан використовується для переривання потоку продукту (твердої речовини, рідини, газу) у процесі. Клапани, що використовуються в цих галузях промисловості, зазвичай виготовляються відповідно до вказівок cGMP (поточна належна виробнича практика). Дроссельні клапани зазвичай замінюють кульові крани в багатьох галузях промисловості, зокрема в нафтовій, через нижчу вартість і простоту встановлення, але трубопроводи, що містять дискові клапани, не можна очищати.

історія

Дроссельна заслінка використовується з кінця 18 століття. Джеймс Уатт використовував поворотний клапан у своїх прототипах парових двигунів. Завдяки прогресу у виробництві матеріалів і технології, поворотні клапани можна зробити меншими та витримувати більш екстремальні температури. Після Другої світової війни синтетичні каучуки використовувалися в ущільнювальних елементах, що дозволило використовувати дисковий клапан у багатьох інших галузях промисловості. У 1969 році Джеймс Е. Хемфілл запатентував удосконалення дросельного клапана, що зменшує гідродинамічний момент, необхідний для зміни вихідної потужності клапана.