Приложения
Поворотные затворы важны для процессов и операций во многих отраслях промышленности. Это обусловлено их разнообразием размеров и способностью управлять потоком жидкостей, газов и суспензий. Поворотные заслонки могут не только останавливать или запускать поток, но и при частичном открытии ограничивать или уменьшать его.
Поворотные затворы приобретают клиенты из многих отраслей промышленности, в том числе из пищевой промышленности (жидкие продукты), водоснабжения, ирригации, производства труб, промышленного производства, систем отопления и транспортировки химических веществ.
Хотя существует множество вариантов применения поворотных затворов, некоторые из них включают вакуумирование, регенерацию нефти, сжатый воздух, воздушное и водяное охлаждение, HVAC, шламы, воду под высоким давлением, воду высокой температуры, пар и противопожарную защиту.
История
Одним из первых, кто применил дроссельный клапан, был шотландский инженер и химик Джеймс Уатт. Уатт использовал их в качестве важного элемента оборудования в своих конструкциях паровых машин в конце 1700-х годов. Однако люди начали всерьез использовать поворотные затворы только в 1870-х годах, когда инженеры стали применять их как часть устройства, с помощью которого они управляли потоком воздуха и пара в вентиляторах и турбинах.
Со временем производители смогли сделать поворотные затворы более компактными, легкими, мощными и термостойкими. Одно из самых важных изменений в дроссельных заслонках произошло после Второй мировой войны, когда инженеры начали выпускать их с уплотнениями. Эти уплотнения изготавливались из синтетических каучуков. Благодаря им поворотные затворы стали подходить для гораздо более широкого спектра применений.
Затем, в 1969 году, американец по имени Джеймс Э. Хемфилл получил патент на обновленную конструкцию дроссельного клапана. Его конструкция позволила операторам уменьшить количество гидродинамического момента, используемого для переключения выхода клапана.
Хотя общая конструкция и функциональность дроссельных заслонок со временем практически не изменились, некоторые процессы изготовления изменились благодаря развитию технологий и знаний. Например, теперь производители лучше понимают, как те или иные металлы реагируют на колебания температуры, высокое или низкое давление. Эти знания помогают предотвратить дорогостоящие сбои в работе системы и отказы клапанов. Усовершенствованное обрабатывающее оборудование с ЧПУ также позволяет вырезать узлы клапанов с такой высокой точностью, что протечки невозможны, а труба остается полностью перекрытой при закрытии клапана.
Дизайн
Материалы
При создании поворотных затворов производители обычно используют пластик, нержавеющую сталь или чугун. Иногда они также используют алюминий. Для разных областей применения требуются различные материалы и стандарты производительности.
Из трех основных материалов, используемых для изготовления поворотных затворов, пластик является наименее распространенным. Несмотря на свою экономичность, он не выдерживает воздействия агрессивных химических веществ и высокого давления.
Нержавеющая сталь более долговечна, чем другие металлы (в том числе необработанная сталь), и ее можно легко очистить в тех случаях, когда речь идет о санитарных условиях. Для самых тяжелых условий эксплуатации выбирают чугун. Он прочен и способен сдерживать высокое давление до тех пор, пока клапан не будет закрыт.
Соображения
При проектировании поворотных затворов производители должны учитывать свойства жидкости или газа, которые клапан будет контролировать после установки.
На основе технических требований производители могут создавать поворотные затворы различных типоразмеров и нестандартных размеров, а также широкий спектр вариантов исполнения. Например, в некоторых случаях производители могут выполнить вал в виде двух штифтов, а не одного цельного стержня. Чтобы узнать больше об индивидуальных возможностях, обратитесь к поставщику дроссельных заслонок.
Характеристики
У поворотных затворов есть несколько основных характеристик. К ним относятся корпус, диск, шток и седло. Они также оснащены приводом, например, рычагом. Операторы могут поворачивать привод клапана, чтобы изменить положение диска.
Корпус устанавливается между двумя трубными фланцами. Из всех различных конструкций корпусов клапанов наиболее распространенными являются ушко и пластина.
Диск работает как затвор в задвижке, пробка в плунжерном клапане, шар в шаровом кране и т. д. Когда диск поворачивается на 90° и становится параллельным потоку жидкости, он находится в открытом положении. В этом положении диск пропускает все жидкости. При повторном повороте диск переходит в закрытое положение и блокирует поток жидкости. С помощью ориентации и конструкции диска производители могут регулировать рабочий момент, уплотнение и/или поток.
Шток — это своего рода вал. Он может быть цельным или состоять из двух частей. В последнем случае он называется раздвоенным стеблем.
Сиденье соединяется с корпусом с помощью прессования, склеивания или замкового механизма. Производители обычно изготавливают седло из полимера или эластомера. Задача седла — обеспечить перекрытие клапана. Именно поэтому величина усилия поворота, которое требуется дроссельному клапану для закрытия, называется «крутящим моментом седла», а усилие поворота, которое требуется дроссельному клапану для поворота его запорного элемента, называется «крутящим моментом отсоединения».
Типы
Существует несколько типов и серий поворотных затворов, каждый из которых имеет свое уникальное назначение. К ним относятся высокопроизводительные поворотные затворы, пневматические поворотные затворы, поворотные затворы с несколькими точками перекрытия, поворотные затворы с тройным смещением, фланцевые поворотные затворы, вафельные поворотные затворы, поворотные затворы с ушком, традиционные поворотные затворы, электрические поворотные затворы, поворотные затворы с сертификатом AWWA, пластиковые поворотные затворы, поворотные затворы из нержавеющей стали и алюминиевые поворотные затворы.
Высокопроизводительные поворотные затворы используются для управления потоком в системах с чрезвычайно высоким давлением или высокими ставками. Примерами таких систем являются системы, в которых транспортируются химические вещества, суспензии и опасные газы. Обычно высокопроизводительные поворотные затворы представляют собой клапаны с двойным смещением.
Пневматические поворотные затворы, напротив, оптимальны для пневматических систем, работающих при гораздо более низком давлении.
Дроссельные заслонки с несколькими точками отсечки идеально подходят для более сложных систем.
Поворотные затворы с тройным смещением обеспечивают более плотное уплотнение, поскольку они устанавливаются в трех положениях. В каждом положении они уплотняют трубу так, что она не протекает.
Фланцевые клапаны — это разновидность дроссельного клапана, в которой используется другой способ соединения труб. Фланцевые поворотные затворы имеют приподнятые, или крылатые, края корпуса, благодаря чему их можно закрепить болтами между двумя трубами.
Поворотные затворы типа Wafer устанавливаются между двумя фланцами с помощью гаек и болтов. Они удерживаются на месте за счет давления, оказываемого на них гайками с обратной стороны фланцев. Вафельные поворотные затворы — один из самых распространенных типов поворотных затворов.
Поворотные затворы с наконечником — это поворотные затворы, которые оснащены резьбовыми металлическими вставками, расположенными внутри отверстий для болтов. Благодаря этим вставкам пользователи могут устанавливать болты без гаек. Основная область применения поворотных затворов с наконечниками — подключение и отключение трубопроводных систем с одной стороны без разводки с другой стороны системы.
Традиционные поворотные затворы оснащены ручным рычагом управления.
Электрические поворотные затворы работают с использованием электронного управления, например, электроприводов прямого монтажа. Они идеально подходят для автоматизированных систем.
Сертифицированные AWWA поворотные затворы соответствуют всем стандартам безопасности и эффективности Американской ассоциации водоснабжения. Они изготавливаются из чугуна или ковкого чугуна, с резиновым или нержавеющим седлом. Чаще всего этот тип клапанов используется для перемещения питьевой воды, поэтому они должны соответствовать стандартам для потребления человеком.
Пластиковые клапаны — это просто диски, состоящие из термопластичных материалов, сформованных в единую деталь. Пластиковые клапаны обладают такими преимуществами, как высокая гибкость и низкая стоимость. Однако они не так термостойки и не так устойчивы к давлению, как металлические клапаны.
Поворотные затворы из нержавеющей стали используются в тех случаях, когда устойчивость к коррозии и окислению важна для обеспечения стабильной работы. Нержавеющая сталь не только устойчива к коррозии и окислению, но и легко поддается очистке и санитарной обработке. В отличие от многих типов поворотных затворов, поворотные затворы из нержавеющей стали могут использоваться в пищевой и медицинской промышленности.
Алюминиевые поворотные затворы — менее распространенный тип поворотных затворов. Потребители ценят алюминиевые поворотные затворы за то, что они прочные и исключительно легкие. Однако у них есть большой недостаток — они не устойчивы к коррозии.
Преимущества
Поворотные затворы имеют множество преимуществ для своих пользователей. Во-первых, они отличаются компактной конструкцией. Благодаря этой компактности они требуют меньше места для работы, чем многие другие клапаны. Во-вторых, поворотные затворы не требуют особого ухода. Далее, они обеспечивают качественное перекрытие потока. Кроме того, они не протекают, но при этом их легко открыть, когда это необходимо. Еще одним преимуществом поворотных затворов является то, что они недороги.
Установка
Перед установкой обязательно проверьте и тщательно осмотрите клапаны, чтобы убедиться в отсутствии слабых мест. Затем приступайте к монтажу в соответствии с инструкциями производителя клапанов и фланцев.
Стандарты
Поскольку поворотные затворы популярны в столь широком спектре отраслей, большое количество регулирующих организаций выпускает любое количество серий стандартов, относящихся к ним.
Американские организации, которые разрабатывают стандарты качества и безопасности дроссельных заслонок, включают ASTM International, Американский институт нефти, Американский национальный институт стандартов (ANSI), Общество стандартизации производителей и Американское общество инженеров-механиков.
Международные организации, разрабатывающие стандарты качества и безопасности дроссельных заслонок, включают EEMUA (Великобритания), BSI (Великобритания), DIN (Германия), ISO (Международная организация по стандартизации), CSA (Канада), Европейский комитет по стандартизации и JSA (Япония).
TFW VALVE Ведущий китайский производитель поворотных затворов
