Šoupátka jsou velmi oblíbeným a běžným typem ventilů. Pro svou spolehlivost a jednoduchou konstrukci jsou žádané na dopravních a procesních potrubích s nejrůznějšími pracovními médii. Podle provedení a materiálového provedení lze šoupátka použít v systémech s provozními tlaky do 25 MPa a teplotami do +565 °C. Dále je popsána konstrukce a princip činnosti šoupátek, je uvedena jejich klasifikace a jsou uvedeny vlastnosti různých modifikací tohoto šoupátka.

Ventilové zařízení

Z čeho je ventil vyroben?

Hlavní konstrukční prvky výztuže:

  • bydlení;
  • kryt;
  • brána;
  • závitový pár (vřeteno a matice);
  • těsnění ucpávky;
  • setrvačník (nebo jiný ovládací prvek).

Ventilové zařízení je velmi jednoduché. Vychází z těla a krytu – tvoří dutinu, kterou se pohybuje pracovní médium. V dutině ventilu je uzávěr a (v blízkosti ventilů) mechanismus, který zajišťuje jeho pohyb – závitový pár. Uzamykací prvek se pohybuje kolmo k ose průtoku: klesá, uzavírá lumen potrubí a stoupá, otevírá se. Mechanismus pohybu je maximálně jednoduchý – při otáčení setrvačníku se otáčí tyč (vřeteno), které je spojeno s aretačním prvkem přímo nebo přes matici. Rotační pohyby setrvačníku jsou převedeny na translační pohyby uzávěru.

V tělese ventilu jsou obvykle uspořádána sedla s těsnicími plochami pro hermetické uzavření průtoku. Když je ventil spuštěn, těsně přiléhá k sedlům a zabraňuje průchodu média dutinou ventilu. Těleso má také dva konce pro připojení k potrubním armaturám. Mohou být vybaveny přírubami, závity nebo zkosením pro svařování. Na výstupu vřetene ven je ucpávka, která zabraňuje úniku média z ventilu.

Ruční kolo je nejjednodušší a nejběžnější ovládání ventilů. Na potrubí velkých průměrů, kde je k pohybu ventilu zapotřebí velká síla, se používají další zařízení – mechanické převodovky, elektrické, hydraulické a pneumatické pohony.

Pro výrobu dílů tělesa ventilu se nejčastěji používají:

  • litina;
  • ocel (legovaná nebo nerezová).

Klapka bývá ocelová, která lépe snáší práci v proudění média. Materiálové provedení armatury určuje možnost jejího použití s ​​různými médii – neagresivními nebo agresivními, studenými nebo přehřátými. Přitom šoupátka (až na vzácné výjimky) slouží pouze k úplnému uzavření potrubí a nejsou vhodná pro regulaci průtoku. Při ponechání ventilu v pootevřené poloze dojde k jeho deformaci pod tlakem média, což povede k zaseknutí ventilu.

Typy ventilů

Obecný princip činnosti šoupátek je podobný – šoupátko, které přerušuje tok média, se pohybuje kolmo k tomuto toku. Existuje však několik typů kování, které se liší konstrukcí zajišťovacího prvku a umístěním závitového páru. Existují takové typy ventilů:

  1. Klín (s pevným, dvoukotoučovým nebo elastickým klínem).
  2. Paralelní.
  3. Brána.
  4. Hadice.

V závislosti na umístění pojezdové jednotky jsou ventily rozděleny do dvou typů:

  • se zasouvacím vřetenem;
  • s pevným vřetenem.
READ
Jak správně nainstalovat plotové sloupky bez betonu?

Zařízení klínového šoupátka

Ventilové zařízení

V takovém kování působí klín jako brána a sedadla v těle jsou umístěna pod úhlem. Když je ventil zavřený, klín klesá do prostoru mezi sedadly a těsně k nim přiléhá, ​​čímž zajišťuje vysokou těsnost překrytí. Klín může mít jiný design:

  1. Pevný klín – kovová deska zužující se dolů. Aby byl průtok spolehlivě a pevně blokován, je při výrobě ventilu velmi přesně přizpůsoben tvaru sedel tuhý klín. Takový ventil je velmi odolný, ale díky své tuhosti se může zaseknout při kolísání teploty nebo tlaku média. Kromě toho se zde těsnicí plochy poměrně rychle opotřebovávají.
  2. Dvoudiskový klín je složitější zařízení – skládá se ze dvou plochých disků. Disky jsou pevně spojeny dohromady ve stejném úhlu jako sedadla v karoserii. U takových ventilů není potřeba dokonalé dosednutí klínu k sedlům, protože prvky ventilu jsou schopny se částečně “samovyrovnat” při jeho spouštění. Tato vlastnost také poskytuje zvýšenou těsnost překrytí. Také ventily s dvojitým diskovým klínem jsou méně náchylné k zadření a opotřebení těsnicích ploch.
  3. Pružný klín sestává z kotoučů upevněných nikoli napevno, ale pomocí pružného prvku. Taková závěrka má jednodušší konstrukci než dvoukotoučová, ale také je zde méně možností „samoinstalace“. Pružný klín zároveň odpouští i některé chyby při montáži sedel, je jednodušší na výrobu než tuhá závěrka.
Princip činnosti paralelních, šoupátkových a škrticích ventilů

Paralelní šoupátka jsou někdy považována za druh klínových šoupátek. Jejich závěrka není klínového tvaru, ale je designově podobná dvoudiskovému klínu. V tomto případě jsou uzavírací kotouče paralelních ventilů vzájemně rovnoběžné. Při zablokování průtoku jsou přitlačovány k těsnicím plochám sedel speciální klínovou houbou, která je umístěna uprostřed.

Šoupátka lze považovat za paralelní s jedním kotoučem. Jedná se o velmi jednoduchá zařízení, ve kterých je proud média přerušen plochým uzávěrem, který funguje jako gilotina. Některé jejich modifikace jsou dokonce vybaveny nožovým uzávěrem pro ničení částic média, které se dostaly do tělesa při odstávce potrubí. Takové tvarovky se používají se znečištěnými médii, ve kterých je mnoho mechanických nečistot. Z hlediska těsnosti překrytí je výrazně horší než klínová šoupátka.

Hadicová zařízení se zásadně liší od ostatních typů jak v konstrukci, tak v principu činnosti. Jsou klasifikovány jako šoupátka, protože se zde provádí klasický princip činnosti ventilu – při spouštění vřetene kolmo k průtoku dochází k zablokování vůle potrubí. Hadicové modely nemají uzávěr jako takový, ale tělem je vedena pružná hadice. Když je potřeba vypnout potrubí, při otáčení ručního kola se vřeteno spustí, čímž se tato hadice jednoduše stlačí.

READ
Jaký je název spojovacího prvku?

Tato konstrukce je užitečná v potrubích přepravujících velmi korozivní média. Přítomnost hadice v dutině ventilu vylučuje kontakt kovových prvků s médiem a zabraňuje jejich korozi.

Stoupající a nestoupající dříkové ventily

Jak fungují stoupací a nestoupající dříkové ventily

Pohon šoupátka je závitové spojení vřeteno-matice – hlavní prvek, který přenáší sílu z otáčení setrvačníku na šoupátko. Tento uzel může být umístěn jak v dutině výztuže, tak vně:

  1. Výsuvné vřeteno je svým spodním koncem spojeno s uzávěrem. Matice je umístěna na vnější straně a při otáčení ručního kola se vřeteno posune nahoru o velikost zdvihu závěrky. Tato konstrukce eliminuje kontakt pojezdové jednotky s pracovním médiem, což prodlužuje životnost ventilu a umožňuje jeho použití s ​​agresivnějšími médii (nebo při vysokých teplotách). Ventily se stoupajícím vřetenem jsou spolehlivější a snadněji se udržují, protože je snadný přístup k ucpávce. Jedinou nevýhodou takových zařízení je zvýšená hmotnost a vysoká konstrukční výška a také nutnost ponechat nad setrvačníkem volný prostor pro vysunutí vřetena při otevírání ventilu.
  2. U šoupátek s nestoupajícím vřetenem je pojezdová jednotka umístěna v dutině ventilu. Tyč je fixována svým horním koncem a při otevírání a zavírání zařízení nemění svou polohu. Během rotace setrvačníku se klapka spolu s běžící maticí pohybuje nahoru nebo dolů vzhledem k vřetenu. Protože taková zařízení mají v pracovním prostředí závitové připojení a přístup k ucpávce je uzavřen, jsou méně odolná vůči agresivním médiím a obtížným pracovním podmínkám. Neinstalují se v kritických zařízeních, ale používají se tam, kde je důležitá nízká stavební výška a nízká hmotnost.

Srovnávací tabulka pro stoupací a nestoupající vřeteno ventilů

Podmínky použití Šoupátka s nestoupajícím vřetenem Stoupající dříkové ventily
Rozsah průměrů DN, mm 40-500 15-1200
Rozsah maximálních pracovních tlaků PN, MPa 1,6 1,6-10,0
Teplotní rozsah přepravované látky, ºС -15 . + 130 -70 . + 450
Pracovní prostředí Čistá teplá a studená voda, neagresivní média (ropa, minerální oleje) Teplá a studená voda, látky s jakýmkoli stupněm agresivity, ropné produkty, plyn

Navzdory podobnému principu činnosti mají různé typy ventilů mírně odlišný design a rozsah. Každý z nich má své výhody a nevýhody. Jsme však připraveni vybrat optimální ventily pro instalaci na vaše potrubí. Seznamte se s naším katalogem a volejte +7 (812) 920-05-98 – specialisté společnosti Sever Vám pomohou s výběrem armatur pro vhodné zařízení.

ventilové zařízení

Šoupátka jsou uzavírací zařízení, která fungují ve většině potrubních sítí. Zcela otevírá nebo uzavírá průtok média čerpaného potrubím. Řada typů takových zařízení byla vyvinuta pro provoz v různých podmínkách a pro plnění různých technologických úkolů. Zvažme účel a konstrukci ventilu, vlastnosti různých typů takového zařízení.

READ
Co znamená litinová lázeň 1. třídy?

Konstrukce ventilu

konstrukční schéma ventilu

Hlavní prvky, které tvoří ventilové zařízení:

  • prvky těla – tělo a kryt; — blokovací prvek, který zajišťuje zablokování průtoku;
  • závitový pár sestávající z vřetena a běžící matice;
  • těsnění ucpávky zajišťující těsnost podél tyče;
  • ovládací zařízení – setrvačník, mechanická převodovka, elektrický nebo jiný pohon.

Prvky karoserie mohou být vyrobeny z litiny nebo oceli. Konstrukce litinových a ocelových ventilů se přitom neliší. Skříň spolu s krycí sestavou tvoří dutinu, ve které se pohybuje čerpané médium. V této dutině je umístěn uzávěr, který se pohybuje kolmo na směr proudění – nahoru nebo dolů. Při sklopení průchod zavře, při zvednutí otevře. Rotace je přenášena na tyč v důsledku jejího otáčení ze setrvačníku nebo z jiného typu pohonu. Jako součást závitového páru převádí vřeteno rotaci na translační pohyb nahoru nebo dolů. Těsnění ucpávky zabraňuje úniku podél vřetene.

Konstrukce šoupátek zahrnuje umístění sedel s těsnicími plochami do dutiny tělesa. Když je závěrka spuštěna do krajní polohy, je pevně přitlačena k těmto plochám. V důsledku toho je dosaženo zcela těsného uzavření průtoku.

Tělo ventilu má dvě trubky, které se používají k připojení k potrubí. Spojení ocelové výztuže může být provedeno přírubovým nebo spojovacím způsobem, stejně jako svařováním. Litina je slitina, kterou nelze svařovat. Proto se u litinových modelů používá ventilové zařízení pouze s přírubovým nebo spojovacím způsobem připojení.

Princip činnosti a konstrukce ventilů umožňuje jejich použití pouze k úplnému uzavření průtoku čerpaného média. Nemohou být použity jako regulační zařízení, protože když nejsou instalovány v krajní poloze, blokovací prvek se rychle opotřebovává. V důsledku toho se ztrácí těsnost uzávěru průtoku.

Zařízení běžící jednotky

Hlavním mechanickým prvkem ventilu je pojezdová jednotka, což je závitový pár skládající se z vřetena a k němu připojené pojezdové matice. Podle konstrukce a principu činnosti ventilu jsou ventily vyráběny se zasouvacím a nezatahovacím vřetenem.

První typ vřetena se otáčí uvnitř pevné matice. Je spojena s uzavíracím orgánem. Když se tok otevře, vřeteno se zvedne z těla, a když je zablokováno, klesá. Takové modely ventilů mají jednoduchý design. Díly pojezdu nepřicházejí do kontaktu s pracovním prostředím, což zvyšuje životnost ventilu. Nevýhodou je poměrně velká stavební výška – při montáži je nutné zajistit prostor pro zvedání tyče.

U modelů ventilů s nestoupajícím dříkem je blokovací zařízení ventilu připojeno k pohyblivé matici. Vřeteno je umístěno uvnitř pouzdra a vykonává pouze rotační pohyby, aniž by se vysouvalo nahoru. Jak se otáčí, matice se pohybuje nahoru nebo dolů podél závitové tyče a pohybuje ventilem, otevírá nebo zavírá otvor. Tato konstrukce činí výztuž kompaktnější a umožňuje její instalaci v oblastech s omezením výšky budovy. Hlavní nevýhodou je, že části jednotky v tomto provedení jsou v kontaktu s čerpaným médiem. To může vést k jejich zrychlenému opotřebení a také neumožňuje použití zařízení na potrubích, kterými jsou čerpány agresivní kapaliny.

READ
Jak funguje septik pro letní dům?

Klínové ventily

průřez klínového ventilu

Jedná se o nejběžnější typ uzavíracího ventilu. Zvláštností konstrukce klínového ventilu je jeho šoupátko, které je vyrobeno ve tvaru klínu. Uvnitř těla je sedátko s těsnicími plochami, které jsou vůči sobě umístěny šikmo. Navíc jsou rovnoběžné s rovinami klínu. Proto je klínový prvek při spouštění přitlačen k sedlu a hermeticky blokuje průtok pracovního média.

Podle návrhu může být klín následujících typů:

  • tvrdý;
  • dvoukotoučový;
  • elastický.

Hard – ocelový plát ve spodní části se zužující, přesně přizpůsobený tvaru sedla. Jeho monolitický design zajišťuje vysokou pevnost. Tuhost takového ventilu však může vést k zadření a zrychlenému opotřebení těsnicích ploch.

Dvoukotoučové klínové provedení je tvořeno dvěma plochými kotouči. Jsou pevně spojeny pod úhlem, který odpovídá úhlu mezi sedlovými plochami. Spojení disků je v tuhosti horší než pevný klín. Tím se snižují požadavky na přesnost lícování. V důsledku toho je dosaženo vysokého stupně těsnosti při blokování pohybu pracovního prostředí. Kromě toho je sníženo opotřebení těsnicích ploch a je sníženo riziko vzpříčení blokovacího prvku.

Pružný klín je rovněž tvořen dvěma disky. Nejsou však navzájem spojeny napevno, ale pomocí pružného prvku. Je jednodušší na výrobu než předchozí dva a je nejméně citlivý na chyby při montáži. Jeho životnost je přitom kratší než u jiných typů klínů.

Šoupátka

Takové ventily se liší od klínových ventilů v konstrukci blokovacího prvku. Vyrábí se ve formě disku, jehož rovina je umístěna kolmo k toku pracovního média. Konstrukce takového potrubního ventilu umožňuje jeho instalaci v systémech, kterými jsou čerpány kontaminované nebo viskózní kapaliny. Používá se také v potrubních sítích přepravujících kapaliny obsahující velké množství pevných vměstků. Kotouč omezuje průtok, takže uzavírací ventily jsou vysoce odolné proti opotřebení a účinné při práci s takovými médii. Zároveň jsou šoupátka horší než ostatní typy v těsnosti uzavření průtoku a jsou navrženy pro nízký provozní tlak. Často jsou instalovány v kanalizačních a odpadních systémech.

Paralelní šoupátka

paralelní šoupátka

Z hlediska konstrukce a principu činnosti jsou ventily této třídy podobné jak klínovým, tak šoupátkovým ventilům. Jejich uzamykací prvek je tvořen dvěma kotouči. To mu dává strukturální podobnost s dvoukotoučovým klínem. Rozdíl je v tom, že jeho disky jsou umístěny v rovnoběžných rovinách. Těsné přitlačení těchto prvků k povrchům sedadla se provádí pomocí klínové houby umístěné mezi disky nebo distanční pružinou.

READ
Co lze udělat, aby byl beton pevnější?

Konstrukce takových uzavíracích ventilů zajišťuje poměrně vysokou těsnost. Tyto ventily jsou také navrženy pro vyšší úroveň vnitřního tlaku. Princip činnosti paralelních ventilů však způsobuje rychlé opotřebení těsnicích ploch. Proto je lepší je instalovat do prostor, kde se nepředpokládá časté používání uzavíracích ventilů.

Hadicové ventily

Tento uzavírací ventil se provedením liší od všech ostatních typů ventilů. Nemají závěrku. Pracovní médium u modelů této třídy protéká pružnou hadicí, která je vedena skrz tělo. Při spuštění do spodní polohy vřeteno vyvíjí tlak na hadici a svírá ji. Tím je průtok čerpaného média zcela zablokován.

Vzhledem ke zvláštnostem jejich konstrukce a provozu se hadicové ventily často používají v potrubních sítích, kterými jsou čerpány vysoce agresivní látky. Konstrukce hadicových armatur eliminuje kontakt kovových částí s dopravovanou kapalinou. Tím se zabrání jejich chemické interakci, což zvyšuje odolnost ventilu.

Jak funguje pohon ventilů?

Většina tvarovek o jmenovitém průměru do 50 mm má ruční ovládání. Pohon zajišťuje setrvačník, který roztáčí obsluha. Rotace se přenáší na tyč, která ovládá šroub. Toto je nejjednodušší a nejspolehlivější způsob. Vyžaduje však využití svalové síly operátora. Pro snížení síly lze použít mechanickou převodovku.

Ruční ovládání není vhodné pro ventily instalované na potrubí s velkým průměrem pracující pod značným tlakem. V těchto podmínkách se nejčastěji používá elektrický pohon. Jedná se o pohon ventilu, který pracuje na elektromotoru s převodovkou, jehož výstupní hřídel je pevně spojen s vřetenem ventilu přes speciální pouzdro.

Použití elektrického pohonu zajišťuje ovládání rolety bez použití fyzické námahy. Proto lze takové ventily instalovat prakticky bez omezení průměru a provozního tlaku. Kromě toho lze elektrický pohon použít na ventilech instalovaných v oblastech, kde je obtížný přístup obsluhy, stejně jako v místech, kde existují škodlivé nebo nebezpečné podmínky. V těchto případech zařízení poskytuje pohodlné a bezpečné dálkové ovládání uzamykacího prvku. Kromě toho mohou být elektrické pohonné ventily použity jako součást automatizovaných řídicích systémů.

V systémech, kde použití elektrického pohonu není povoleno nebo se ukazuje jako neúčinné, se používá hydraulický nebo pneumatický pohon. V prvním případě se otáčení tyče provádí v důsledku energie toku hydraulického oleje, ve druhém – v důsledku energie stlačeného vzduchu.