Поворотные затворы выглядят одинаково снаружи, но скрытая внутри геометрия определяет, насколько хорошо уплотняется клапан, как долго прослужит седло и выдержит ли оно паровую линию с температурой 300 градусов. Краткая версия:концентрический дроссельный клапан дешев и подходит для воды; Эксцентриковый (смещенный) дроссельный клапан рассчитан на давление, температуру и суровые условия эксплуатации.В этой статье объясняется механическая разница между двумя конструкциями, где каждая из них действительно работает, а также как подобрать правильный клапан, чтобы через шесть месяцев после установки у вас не было протекающего седла.
Что такое концентрический (центрический) дисковый затвор?
Вконцентрический дроссельный клапан,ось штока, центр диска и осевая линия трубы совпадают.. Диск вращается симметрично вокруг этой единственной оси, как плоская пластина, вращающаяся внутри отверстия. Это самая простая конструкция дроссельной заслонки.
Поскольку диск всегда находится вскользящий контакт с сиденьемкогда он открывается и закрывается, каждый цикл очищает уплотнительную поверхность. Чтобы клапан оставался герметичным, несмотря на трение, седло обычно изготавливается из упругого материала - EPDM, NBR или PTFE -, который сжимается после прохождения диска.
Давление:до PN16 / класс 150
Температура:от –10 до +120 градусов с EPDM; до ~200 градусов с седлом из ПТФЭ
Типичные вакансии:питьевая вода, охлажденная и охлаждающая вода для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, пожарная магистраль, воздух низкого-давления
Стандарты:API 609 Категория A, EN 593, GB/T 12238
Что такое эксцентриковый (смещенный) дисковый затвор?
Эксцентриковый дроссельный клапан отодвигает ось штока от центральной линии на одно, два или три преднамеренных смещения. Смещения меняют способ соединения диска с седлом, и каждый шаг улучшает износостойкость, герметичность и температурные характеристики за счет сложности.
Одиночное смещение
Шток смещен назад от поверхности диска, поэтому диск отрывается от седла при открытии, а не царапает его полностью. Полезный шаг, но клапаны с одинарным-смещением сегодня встречаются редко, - большинство покупателей сразу переходят на двойное или тройное смещение.
Двойное смещение (высокая-эффективность)
Два смещения: шток перемещается за поверхность диска и в одну сторону от осевой линии трубы. Диск сейчасотделяется от сиденья почти сразупри открытии и повторно-срабатывает только в последней части хода закрытия. Трение резко падает, поэтому износ седла замедляется, а рабочий крутящий момент обычно падает -На 40–60 % ниже, чем у концентрического клапана.того же размера. Клапаны с двойным-эксцентриситетом обычно оснащены седлами из ПТФЭ, графита или металла, а их конструкция в отрасли называетсявысокоэффективный-дроссельный клапан.
Тройное смещение (металлическое-сидение)
Третье смещение наклоняет уплотнительный конус седла относительно оси трубы, создавая коническую геометрию «конус-в-конусе». Диск свободно качается на протяжении всего хода и входит в седло только впоследние 1–3 градуса хода. При нормальной работе трение скольжения отсутствует, что делает цельно-металлическое уплотнение практичным.
Давление:Класс от 150 до класса 600, класс 900–1500 доступен по запросу.
Температура:непрерывное обслуживание до 425 градусов, и600 градусов + с твердым покрытием из стеллита или инконеля-
Утечка:ANSI/FCI 70-2 от класса V до класса VI (пузыронепроницаемость, отсутствие видимых утечек)
Пожарная-безопасность:по своей сути - вся-металлическая конструкция соответствует API 607/ISO 10497.
Концентрический дроссельный клапан против эксцентрикового (двойное/тройное смещение)
| Особенность | Концентрический дроссельный клапан | Эксцентрик (двойное/тройное смещение) |
|---|---|---|
| Положение оси штока | То же, что и центральная линия диска и трубы. | Смещение на один, два или три эксцентриситета |
| Контакт диска с седлом | Непрерывное трение скольжения на протяжении всего хода | Отделяется при открытии; контакт только при полном замыкании |
| Тип сиденья | Мягкое седло: EPDM, NBR, PTFE. | ПТФЭ, графит или металл (твердая поверхность из стеллита или инконеля-) |
| Номинальное давление | До PN16 / Класс 150 | Двойной офсет: класс 150–300; тройное смещение: до класса 600+ |
| Предел температуры | ≈120–200 градусов в зависимости от сиденья | Стандартная температура до 425 градусов, 600 градусов + твердый-покрытие |
| Класс утечки | Класс II–IV (мягкое сиденье) | Класс V–VI, герметичность-плотности при тройном смещении |
| Рабочий крутящий момент | Высокое трение - седла повсюду | Ниже, обычно на 40–60 % ниже концентрического. |
| Пожаробезопасность-(API 607) | Никаких ожогов мягкого сиденья - | Да, на металлическом-посадке с тройным смещением |
| Относительная стоимость | Самый низкий | Выше; оправдано сроком службы сиденья и возможностями |
| Типичный сервис | Вода, система отопления, вентиляции и кондиционирования, системы низкого-напора | Паровые, нефтехимические, высокоцикловые-технологические линии |
Производительность уплотнения и ограничения по обслуживанию
Именно здесь два дизайна наиболее явно расходятся.
Как работает печать
Концентрический клапан уплотняетупругая деформация: диск прижимается к седлу из резины или ПТФЭ, а седло отпрыгивает назад, заполняя любые небольшие зазоры в пределах допусков обработки. Это работает хорошо, но накладывает жесткий потолок на температурную и химическую стойкость - эластомер является слабым звеном.
Эксцентриковый клапан, особенно тройной, уплотняетсягеометрия и крутящий момент: коническое седло и диск изготовлены из металла, а привод приводит диск в конус при закрытии. Металлические поверхности согласуются на микроскопическом уровне, образуя непрерывную линию сварки. Ни мягких компонентов, ни потолка температуры сиденья, ни холодного-потока с течением времени.
Скорость утечки
Герметичность указывается в зависимости от класса герметичности.АНСИ/ФЦИ 70-2(также указано в API 598 и EN 12266-1):
Концентрическое мягкое сиденье: примерноКласс II – IVв зависимости от материала и размера сиденья
Двойное смещение с седлом из ПТФЭ: доКласс VIкогда сиденье новое
Металлическое сиденье с тройным смещением:Класс V–VI, пузырьковая-плотность- нулевая видимая утечка согласно API 598.
Распространенная ошибка спецификации: требование «коэффициент утечки менее или равный 0,01%» соответствует классу IV ANSI/FCI. Для критических паровых, углеводородных или токсичных сред укажитеКласс V или Класс VIявно -металлическое-седло с тройным смещением — это конструкция, которая действительно может соответствовать этому требованию при эксплуатации при высоких-температурах.
Температура и давление
Материал седла определяет потолок температуры для концентрического клапана. EPDM пригоден примерно до 120–130 градусов, NBR — примерно до 90–100 градусов, а PTFE — примерно до 200 градусов. При превышении этих значений мягкое уплотнение размягчается, разрушается или течет холодным-при сжатии.
Эксцентриковый клапан с металлическим седлом устраняет этот потолок: стандартная-облицовка требует непрерывного обслуживания примерно425 градусов, а накладки из стеллита или инконеля оттесняют его600 градусов- достаточно для линий насыщенного и перегретого пара, нагревателей нефтеперерабатывающих заводов и высоко-газов. Со стороны давления концентрические клапаны практически ограничены давлением PN16/класс 150, тогда как клапаны с тройным-эксцентриситетом обычно рассчитаны на класс 600 и выше.
Рабочий крутящий момент и срок службы
Крутящий момент имеет большее значение, чем ожидает большинство покупателей, поскольку он определяет размер привода и, следовательно, большую долю стоимости комплекта.
Концентрический:диск очищает седло на протяжении всего хода, поэтому момент отрыва высок, и клапану обычно требуется привод большего размера, чем предполагает размер потока.
Эксцентрик:трение исключается из хода, поэтому крутящий момент ниже, - поставщики обычно указываютна 40–60% нижечем эквивалентный концентрический клапан. Небольшая экономия на клапане Ду50, реальная экономия на клапане Ду600.
Жизнь сидений следует той же схеме. Концентрический клапан с мягким-седлом обычно рассчитан напримерно 30 000–50 000 цикловдо того, как эластичное кольцо изнашивается или устаревает. Металлический-седельный клапан с двойным или тройным эксцентриситетом, в котором седло контактирует только при закрытии, обычно превышает100 000 циклови часто десятилетиями работает на паре или углеводородах.
Установка и обслуживание
Установка
Концентрические клапаны прощают ошибки: выравнивание труб не обязательно должно быть идеальным, а упругое седло компенсирует небольшие отклонения. Это делает их популярными для быстрого присоединения-и работ по модернизации.
Эксцентриковые клапаны менее терпимы. Несоосность трубопроводов может привести к неравномерной нагрузке на диск и вызватьодносторонний износ сиденья-, поэтому перед соединением болтами следует проверить соосность трубы, особенно для труб с двойным-фланцем. Используйте правильные прокладки и затягивайте фланцевые болты в соответствии с инструкциями производителя.
Обслуживание
Концентрический:предметом обслуживания является само кольцо седла - планируйте периодическую замену по мере старения, затвердевания или утечки эластомера. Бюджет на труд, а не только на часть.
Эксцентрик:проверьте глубину износа металлического седла (многие поставщики рекомендуют замену примерно в0,1 мм), и держите привод и уплотнение штока смазанными. Само сиденье обычно переживет упаковку.
Как выбрать
Выбор сводится к четырем вопросам: что находится в линии, насколько горячо, насколько высокое давление и как часто срабатывает клапан.
Вода, система отопления, вентиляции и кондиционирования, пожарная сеть, чистые жидкости-под низким давлением.→ концентрический упругий-седельный клапан. Это самый дешевый-затратный проверенный вариант, поскольку мягкие седла хорошо герметизируют при низком давлении.
Мягкие химикаты, коммунальные услуги нефтеперерабатывающего завода, частая езда на велосипеде→ высокоэффективный-клапан с двойным смещением-с седлом из ПТФЭ или графита. Меньший крутящий момент, гораздо лучший срок службы седла, чем концентрическое.
Пар с температурой выше 200 градусов, углеводороды, криогенные вещества, пожаробезопасность или нулевая-утечка.→ клапан с тройным-смещенным металлическим-седельным седлом. Такая конструкция предусмотрена для электростанций, терминалов СПГ и служб изоляции нефтеперерабатывающих заводов.
Абразивный или-насыщенный частицами материал→ тройное смещение с твердым-седлом (стеллитом), поэтому частицы разрушают седло, а не разрывают эластомер.
Завод эксцентриковых дисковых затворов
Завод концентрических дроссельных заслонок
Нужны поворотные заслонки? Получить техническое предложение
GNEE Multinational Trade поставляет дисковые затворы с концентрическим, двойным-и тройным-эксцентриситетом в бесфланцевом исполнении, с проушинами и фланцами, с ручными, пневматическими и электрическими приводами. На технические запросы мы отвечаем подтвержденными техническими данными, протоколами испытаний и твердой ценой.
Оставить сообщениена этой странице с указанием вашего размера, давления и носителя, и мы вернемся в течение одного рабочего дня.
Часто задаваемые вопросы
Когда следует использовать концентрический дроссельный клапан вместо эксцентрикового?
Для воды, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, противопожарной защиты, сжатого воздуха и чистых жидкостей низкого-давления примерно до PN16/класса 150 и 120 градусов. Клапан с концентрическим упругим-седельным седлом — самый дешевый вариант, обеспечивающий надежное уплотнение в таких условиях, а допуски при установке велики. Как только температура, давление или частота циклов повысятся, переходите к конструкции со смещением.
В чем разница между дроссельными затворами с двойным-выходом и тройным-выходом?
Двойное смещение смещает шток в двух направлениях, поэтому при открытии диск отрывается от седла -, трение и износ резко снижаются, а в клапане обычно используется седло из ПТФЭ, графита или металла. Тройное смещение добавляет к геометрии уплотнения третье, коническое смещение, которое позволяет диску полностью выходить за пределы седла до последних нескольких градусов хода. Именно это делает возможным создание цельно-металлического, пузырькового-герметичного и пожаробезопасного-уплотнения при утечках классов V–VI.
Может ли эксцентриковый дроссельный клапан действительно обеспечить нулевую утечку?
Да, - клапан с тройным-металлическим-седлом со смещением соответствует классу V или классу VI согласно ANSI/FCI 70-2, что обеспечивает его эффективную герметичность (нулевая видимая утечка) при испытаниях по стандарту API 598. Это сравнимо с задвижкой или шаровым клапаном. Уплотнение создается за счет крутящего момента привода, фиксирующего металлический диск в коническом седле, а не за счет мягкого компонента.
Какова максимальная температура дроссельных заслонок?
Концентрические клапаны с мягким-седлом имеют максимальный угол наклона примерно 120–200 градусов в зависимости от эластомера или ПТФЭ. Клапаны с двойным-эксцентриситетом и графитовыми седлами достигают температуры около 400 градусов. Клапаны с тройным-смещенным металлическим-седлом работают непрерывно при температуре около 425 градусов и выше 600 градусов с твердым-покрытием из стеллита или инконеля -, подходящим для насыщенного и перегретого пара.
Какие номинальные значения давления доступны?
Концентрические дисковые затворы обычно рассчитаны на PN16 (класс 150). Клапаны с двойным-высокоэффективным-смещением относятся к классам 150–300. Клапаны с тройным-смещенным металлическим-седлом являются стандартными для класса 600, класс 900 и выше доступны по запросу для работы с газом и паром под высоким-давлением.
Почему рабочий крутящий момент у эксцентрикового клапана ниже?
Потому что во время хода нет трения седла. Концентрический диск тянется к упругому седлу из полностью открытого положения в полностью закрытое, что приводит к увеличению крутящего момента. Смещенный диск отделяется от седла в начале открытия и повторно -входит в зацепление только вблизи закрытия, поэтому крутящий момент обычно на 40–60 % ниже -, что означает использование меньшего по размеру и более дешевого привода для клапана того же размера.
Ссылка
API 609- основной стандарт дроссельной заслонки.Категория Азакрывает клапаны с концентрическими упругими-седельными седлами;Категория Бохватывает клапаны с двойным- и тройным-высокопроизводительными-эксцентриками с металлическими или графитовыми седлами.
API 598/ISO 5208/EN 12266-1- испытание давлением и приемка седла-на герметичность.
АНСИ/ФЦИ 70-2- классификация утечек от класса I до VI.
API 607/ИСО 10497- Испытание на пожарную-безопасность клапанов с металлическими-седлами.
АСМЭ Б16.10/ЭН 558/ИСО 5752- размеры по лицевой--лицевой стороне, поэтому замена устанавливается без переделки-трубопроводов.
ИСО 5211- монтажная площадка привода; позволяет устанавливать электрические, пневматические или гидравлические приводы любой марки.
ГБ/Т 12238- Китайский стандарт для дроссельных заслонок с фланцами и проушинами;ДЖБ/Т 8527для дроссельных заслонок с металлическим-седлом.