Ventil je potrubní armatura, ve které se blokovací prvek pohybuje kolmo k ose proudění pracovního média. Ventily jsou určeny pro zapínání a vypínání potrubí s jmenovitým otvorem více než 50 mm.
Ventily se používají jako uzavírací ventily, to znamená, že blokovací prvek může být pouze ve dvou krajních polohách “Uzavřeno“A”Otevřeno” Ventily slouží k regulaci průtoku média.
Rozšířené použití ventilů bylo ovlivněno následujícím: ctnosti:
Na toto téma existuje podobný článek. Najdete to velmi zajímavé – Klasifikace čerpadel. Objemová čerpadla
- srovnatelná jednoduchost designu;
- nízký hydraulický odpor (což činí ventily nepostradatelnými v hlavních potrubích);
- krátká stavební délka;
- Možnost použití v různých provozních podmínkách.
Ale zároveň mají ventily také své vlastní nedostatky. Nejprve, významné otevírací a zavírací doby tento typ armatur. Za druhé, vysoká stavební výška (zejména pro stoupací vřeteno ventilů). a za třetí, opotřebovávají se těsnicí plochy v tělese ventilu a šoupátku, které se pak dost obtížně opravují.
Ventily jsou klasifikovány podle tří hlavních kritérií – provedení uzamykací části, provozní tlak a uspořádání pojezdové jednotky.
Na konstrukce ventilu ventily se dělí na paralelní и klín.
V závislosti na tlak jsou tam ventily nízký, střední a vysoký tlak. Podle vzhledu ventilu můžete zjistit, pro jaký tlak je určen: nízký tlak – ploché tělo, průměrný tlak – oválné tělo, vysoký tlak – kulovité těleso.
Na umístění pojezdového ústrojí ventily jsou dodávány s výsuvné a nezatahovací vřeteno. Paralelní ventil od Hawle (Rakousko)
В paralelní ventily Průchod ve skříni je blokován dvěma kotouči zapojenými do série, které se při spouštění od sebe oddálí klínem umístěným mezi nimi. Těsnící kroužky na kotoučích a v tělese jsou umístěny kolmo k ose ventilu. Paralelní ventily jsou vyrobeny z litiny pro jmenovitý tlak Lišta 10, pro vodu a páru s teplotou až 200°С. Vyrábí se v průměru 50, 80, 100, 125, 200, 350, 420 mm, a ventily o průměru 125 – 420 mm jsou vyráběny jak s ručním pohonem, tak s elektrickým pohonem.
Pro uzavření ventilů se musí setrvačník otočit ve směru hodinových ručiček a vřeteno spolu s kotouči se bude pohybovat dolů. Při spouštění se klín opře o tělo a kotouče se po umístění na něj roztáhnou a přitlačí k sedlovým kroužkům. Ventil bude uzavřen. Při otevření ventilu se musí setrvačník otáčet proti směru hodinových ručiček, vřeteno se zvedá nahoru a táhne s sebou kotouče, které se odlepují od klínu a otevírají průchod média. Klínový ventil: 1 – setrvačník; 2 — vodicí šroub; 3 — upínací pouzdro; 4 – závitové spoje; 5 — odnímatelné pouzdro hlavy; 6 – těsnění; 7 – blokovací prvek; 8 – těsnění
Klínová ocelová šoupátka s výsuvnými vřeteny bez převodovky používané pro teploty vody a páry až 200°С a jsou k dispozici v průměrech od 100 do 250 mm.
Klínové ventily s převodovkami se používají pro potrubí o průměru 300-400 mm a jsou určeny pro provozní tlak až 25 barů pro vodu a páru při teplotách až 300°С. Pro trubky o pr 500-1000 mm Používají se klínové ocelové ventily s elektrickým pohonem.
Klínové ventily se od paralelních liší tím, že průchod v tělese je blokován jedním klínovitým kruhovým kotoučem namontovaným na vřetenu, který se pohybuje v sedle mezi nakloněnými těsnícími kroužky tělesa. Když se setrvačník otáčí, vřeteno pomocí matice pohybuje kotoučem, otevírá nebo zavírá průchod. Těsné uzamčení průchodu kotoučem nastává díky kuželovitému tvaru kotouče a těsnicím plochám pouzdra.
V klínových ventilech O-kroužky se rychleji opotřebovávajínež u paralelních, kde jsou procesy zpracování a broušení o-kroužků mnohem jednodušší a jednodušší. Navíc pro klínové ventily při občasném používání se klín může zaseknout.
В stoupací dříkové ventily Závity samotného vřetena a matice jsou umístěny mimo tělo ventilu. Setrvačník je připevněn k tělu bez možnosti otáčení. Když se setrvačník otáčí, samotné vřeteno, které má čtvercový závit, se postupně odšroubovává nebo šroubuje do setrvačníku a táhne s ním disky.
Výhodou tohoto provedení je možnost sledování stavu ventilů, volný přístup pro údržbu pojezdového ústrojí, žádné škodlivé vlivy pracovního prostředí na něj. Tyto ventily jsou spolehlivější, protože jejich těsnění se méně opotřebovávají.
В ventily s pevným vřetenem Pohonná jednotka je umístěna uvnitř dutiny ventilu. Při otevírání se vřeteno nevysouvá a zachovává si svou původní polohu. Samotné vřeteno spolu se setrvačníkem se může pouze otáčet, v důsledku čehož se kotouče zvedají a klesají podél závitů na vřetenu.
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.
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:
- Klín (s pevným, dvoukotoučovým nebo elastickým klínem).
- Paralelní.
- Brána.
- Hadice.
V závislosti na umístění pojezdové jednotky jsou ventily rozděleny do dvou typů:
- se zasouvacím vřetenem;
- s pevným vřetenem.
Zařízení klínového šoupátka
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:
- 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.
- 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.
- 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.
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.
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:
- 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.
- 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.
