Запорный клапан в основном используется для регулирования и остановки потока жидкости в трубопроводе. Он отличается от таких клапанов, как шаровые и задвижные, тем, что специально разработан для регулирования потока жидкости и не ограничивается только перекрытием. Запорный клапан получил свое название потому, что в более старых конструкциях он имеет сферическую форму и может быть разделен на две полусферы, разделенные экватором, где поток меняет направление. Фактические внутренние элементы седла обычно не сферические (например, шаровые клапаны), а чаще имеют плоскую, полусферическую или пробкообразную форму. Шаровые клапаны сильнее ограничивают поток жидкости в открытом состоянии, чем задвижки или шаровые клапаны, что приводит к большему падению давления. Шаровые клапаны имеют три основные конфигурации корпуса, некоторые из которых используются для уменьшения падения давления на клапане. Для получения информации о других клапанах, пожалуйста, обратитесь к нашему руководству по выбору клапанов.

Конструкция клапана

Запорный клапан состоит из трех основных частей:корпус и седло клапана, диск и шток клапана, уплотнение и крышка. Во время работы поверните резьбовой шток через маховик или привод клапана, чтобы поднять диск клапана с седла клапана. Проход жидкости через клапан имеет Z-образную форму, так что жидкость может контактировать с головкой диска клапана. Это отличается от задвижек, где жидкость перпендикулярна затвору. Такая конфигурация иногда описывается как Z-образный корпус клапана или Т-образный клапан. Вход и выход выровнены друг с другом.

Другие конфигурации включают угловые и Y-образные варианты. В угловом запорном клапане выходное отверстие расположено под углом 90° к входному, и жидкость течет по L-образному пути. В Y-образной или Y-образной конфигурации корпуса клапана шток клапана входит в корпус под углом 45°, в то время как входное и выходное отверстия остаются на одной линии, как и в трехходовом режиме. Сопротивление потоку в угловом варианте меньше, чем в T-образном, а сопротивление в Y-образном варианте меньше. Трехходовые клапаны являются наиболее распространенными из трех типов.

Уплотнительный диск обычно имеет коническую форму, соответствующую седлу клапана, но может использоваться и плоский диск. При небольшом открытии клапана жидкость равномерно обтекает диск, равномерно распределяя износ между седлом клапана и диском. Поэтому клапан эффективно работает при уменьшении потока. Как правило, направление потока направлено к штоку клапана, но в условиях высоких температур (пар), когда корпус клапана охлаждается и сжимается, поток часто меняет направление, чтобы обеспечить герметичность диска клапана. Клапан может регулировать направление потока, используя давление для закрытия (поток над диском) или открытия (поток под диском), что позволяет клапану закрываться или открываться с ошибкой.

Уплотнительный диск или пробкаОбычно уплотнение направляется к седлу клапана через сепаратор для обеспечения надлежащего контакта, особенно в условиях высокого давления. В некоторых конструкциях используется седло клапана, и уплотнение со стороны штока клапана прижимается к седлу клапана, чтобы сбросить давление на сальник, когда клапан полностью открыт.

В зависимости от конструкции уплотнительного элемента, запорный клапан может быть быстро открыт несколькими поворотами штока для быстрого начала потока (или закрыт для его остановки), или постепенно открыт многократными поворотами штока для обеспечения более регулируемого потока через клапан. Хотя в качестве уплотнительных элементов иногда используются пробки, их не следует путать с пробковыми клапанами, которые представляют собой устройства с поворотом на четверть оборота, аналогичные шаровым клапанам, в которых вместо шаров для остановки и запуска потока используются пробки.

приложение

Запорные клапаны используются для остановки и регулирования работы очистных сооружений, электростанций и технологических установок. Они применяются в паропроводах, контурах охлаждения, системах смазки и т. д., где регулирование количества жидкости, проходящей через клапаны, играет важную роль.

В качестве материала корпуса запорного клапана обычно выбирают чугун или латунь/бронзу для работы при низком давлении, а также кованую углеродистую сталь или нержавеющую сталь для работы при высоком давлении и температуре. Указанный материал корпуса клапана обычно включает все детали, работающие под давлением, а «комплектующие» относятся к деталям, отличным от корпуса клапана, включая седло клапана, диск и шток. Больший размер определяется классом давления ASME, и заказываются стандартные болты или приварные фланцы. Подбор размера запорного клапана требует больше усилий, чем подбор размера некоторых других типов клапанов, поскольку падение давления на клапане может представлять проблему.

Конструкция с поднимающимся штоком наиболее распространена среди запорных клапанов, но встречаются и клапаны без поднимающегося штока. Крышка обычно крепится болтами и легко снимается при внутреннем осмотре клапана. Седло и диск клапана легко заменяются.

Запорные клапаныОбычно автоматизация осуществляется с помощью пневматических поршневых или диафрагменных приводов, которые воздействуют непосредственно на шток клапана, перемещая диск в нужное положение. Поршень/диафрагма могут быть подпружинены для открытия или закрытия клапана при потере давления воздуха. Также используется электрический поворотный привод.