Что такое концентрический дроссельный клапан?

1. Определение и конструкция

Концентрический дроссельный клапан -, также называемый дроссельным клапаном с центральной линией -, представляет собой простейшую конструкцию дроссельного клапана: ось штока, геометрический центр диска и осевая линия корпуса совпадают. Диск вращается симметрично вокруг штока и в полностью открытом положении лежит параллельно потоку, обеспечивая почти прямой путь потока с очень низким перепадом давления. Уплотнение достигается за счет прижатия края диска к упругому посадочному кольцу -, обычно резиновому (EPDM, NBR) или политетрафторэтилену (PTFE) -, которое деформируется, закрывая зазор. Поскольку диск трется о седло на протяжении всего хода открытия и закрытия, концентрическая конструкция обеспечивает превосходное-герметичное закрытие при номинальных условиях, но за счет более высокого износа седла, чем конструкции со смещением при частой или абразивной работе. Рекомендации по проектированию и производству включают в себяЭН 593(промышленные дроссельные заслонки),API 609(затворы-бабочки категории А для концентрических исполнений) иГБ/Т 12238, с испытанием под давлениемИСО 5208илиAPI 598.

2. Принцип работы и механизм уплотнения.

Операция на 90 градусов:четверть оборота перемещает диск из полностью открытого положения (параллельно потоку) в полностью закрытое (перпендикулярно), что обеспечивает очень быструю работу вручную или с помощью привода.

Эластичное-уплотнение седла:край диска немного больше размера отверстия седла; при закрытии сжимается седло из эластомера или ПТФЭ, которое деформируется вокруг края диска, блокируя путь потока. При комнатной температуре и номинальном давлении достигается требуемая -герметичность перекрытия -, допустимая дляISO 5208, уровень А(без видимых утечек) при испытаниях корпуса и седла.

Вытирающее действие:во время каждого хода диск царапает поверхность седла, -самоочищая зону уплотнения, но одновременно изнашивает седло -, что является основной причиной выбора материала седла в зависимости от среды и частоты цикла.

Двунаправленная возможность:концентрическая конструкция обеспечивает уплотнение в обоих направлениях при низком давлении, что упрощает установку по сравнению с однонаправленными-клапанами.

3. Пределы производительности и типичные характеристики

4. Приложения

Водоснабжение и распределение:изоляция и контроль в муниципальных и промышленных водопроводах, где требуются пузырьковая-герметичность и низкий перепад давления.

ОВиК и строительные услуги:контуры охлажденной воды, горячей воды и конденсатора; компактные вафельные корпуса подходят для тесных технических помещений.

Противопожарная защита:спринклерные и дренчерные системы, в которых скорость работы на четверть-оборота и плотная герметизация.

Воздух и нейтральные газы:вентиляция, сжатый воздух (работа без-смазки проверена) и обработка газов в пределах номинального давления.

Коммунальные услуги по питанию и напиткам:нейтральные жидкости и контуры очистки с седлами из EPDM или PTFE, выбранными с учетом химической совместимости.

Бассейны, морская и общая промышленность:жидкости низкого-давления, где экономичность и малый вес имеют решающее значение.

5. Выбор и установка. Точки

Подберите материал седла в соответствии со средой и температурой:EPDM для воды и мягких химикатов; NBR для масел в пределах допустимого; ПТФЭ обеспечивает более широкую химическую стойкость и более высокую температуру - никогда не превышает предел прочности седла.

Проверьте давление и температуру вместе:номинал клапана (например, PN16) применяется в пределах диапазона температур седла; снижение номинальных характеристик выше предела температуры сиденья невозможно - измените материал сиденья.

Выбирайте тип кузова по потребностям в обслуживании:вафельные клапаны самые дешевые и легкие; клапаны с проушинами позволяют изолировать выходную часть без слива жидкости из линии - используйте наконечники для концов-линии или мест частого-обслуживания.

Избегайте длительного регулирования:частичное открытие ускоряет эрозию седла и кавитацию; используйте версии с улучшенными дисковыми тормозами или регулирующие клапаны для регулирования.

Размер привода с запасом:для автоматических клапанов используйте пневматические/электрические приводы по стандарту ISO 5211 с моментом срыва клапана, превышающим не менее 1,5 раза от таблицы производителя.

6. Распространенные заблуждения

«Концентрический дроссельный клапан не может герметично закрываться».В пределах допустимого давления и температуры он -герметизирует пузырьки (ISO 5208, класс A) благодаря эластичному седлу; его ограничениями являются температура, давление и износ, а не герметизирующая способность.

«Все мягкие сиденья имеют одинаковый температурный предел».NBR, EPDM и PTFE имеют очень разные пределы непрерывного действия (~90 градусов, ~120 градусов и ~180–200 градусов соответственно); прочитайте таблицу данных для конкретного состава сиденья.

«Дроссельные затворы предназначены для дросселирования».Концентрические дроссельные заслонки представляют собой в первую очередь запорные клапаны; длительное дросселирование при малых углах открытия вызывает эрозию седла и кавитацию.

«Больший клапан дает большую мощность».Увеличение размера заставляет диск работать под небольшими углами, увеличивая вибрацию и износ; размер для фактического диапазона скоростей потока.

«Протирающее действие является дефектом».Это неотъемлемое свойство концентрической конструкции - компромиссный-компромисс, который обеспечивает пузырьковую-герметизацию при низких затратах; Смещенные конструкции уменьшают износ при более высоких затратах и ​​сложности.

Детали конструкции и практика установки

В концентрическом дроссельном затворе ось штока, центр диска и центр седла лежат на одной линии, что обеспечивает простоту конструкции и низкую стоимость. Диск представляет собой тонкую пластину, которая вращается на четверть оборота внутри седла, а уплотнение образуется за счет взаимодействия края диска и упругого вкладыша. Поскольку уплотнение зависит от упругого взаимодействия, материал вкладыша устанавливает эксплуатационные ограничения: вкладыши из EPDM подходят для воды и мягких химикатов при температуре примерно до 120 градусов по Цельсию, NBR подходит для работы с маслом и топливом, а версии с покрытием из ПТФЭ или с металлическим седлом расширяют диапазон для агрессивных сред и более высоких температур. Класс давления обычно составляет PN10, PN16 или класс 150, и клапан нельзя использовать выше номинального давления вкладыша, который обычно является ограничивающим компонентом, а не корпусом.

Установка между фланцами требует осторожности. Межфланцевый тип располагается по центру между фланцами, а фланцевые болты зажимают вкладыш, поэтому фланцы трубы должны быть параллельны, а поверхность прокладки чистая. Диск при установке должен быть закрыт, чтобы не повредить его фланцем, а болты затягиваться равномерно, чтобы не перекосить корпус. В случае с наконечником клапан прикручивается болтами непосредственно к каждому фланцу и может быть снят с одной стороны линии, не сливая воду с другой стороны, поэтому клапаны с наконечниками предпочтительнее для изоляции конца--линии. После установки клапан медленно вращается, а седло проверяется на герметичность с помощью давления в линии, поскольку вкладыш, защемленный или надрезанный во время установки, протекает при первом закрытии. Если клапан установлен в подземной или канальной линии, положение привода или редуктора должно оставаться доступным для работы, а индикатор положения должен быть виден из рабочей точки, поскольку дроссельная заслонка, положение диска которой не может быть подтверждено, представляет опасность в любой системе трубопроводов. Индикатор положения или концевой выключатель следует устанавливать там, где клапан не виден непосредственно оператору.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Что означает «концентрический» в дроссельной заслонке?

Это означает, что ось штока, геометрический центр диска и осевая линия корпуса лежат на одной оси. Эта симметричная геометрия является самой простой и дешевой конструкцией дроссельной заслонки; напротив, в конструкциях с двойным-и тройным-смещением шток смещен от центральной линии, чтобы уменьшить износ седла и расширить возможности работы при высоком-давлении и высоких-температурах.

В2. Какова максимальная рабочая температура концентрической дроссельной заслонки?

Это зависит от седла: NBR обычно ограничивается примерно 90 градусами, EPDM - примерно 120 градусами, а седла с футеровкой из PTFE- - примерно 180–200 градусами непрерывного действия. За пределами этих пределов эластомер стареет, затвердевает или необратимо деформируется, а герметизация нарушается - выберите компаунд седла для фактической температуры среды с запасом.

Вопрос 3. На какое номинальное давление рассчитаны концентрические дисковые затворы?

Концентрические конструкции с мягким-седлом обычно рассчитаны на давление до PN16 (класс 150) в воде и нейтральной среде. Для более высоких классов давления требуются конструкции со смещенным металлическим-седлом (с двойным или тройным эксцентриком). Всегда сверяйте номинальные значения при рабочей температуре с таблицей производителя.

Вопрос 4. Дисковый затвор с межфланцевым или проушинным наконечником -, какой выбрать?

Вафельные корпуса располагаются между двумя фланцами и являются наиболее экономичными; Корпуса наконечников имеют резьбовые вставки, поэтому их можно крепить независимо друг от друга, что позволяет изолировать одну сторону линии и слить воду для технического обслуживания. Используйте клапаны с проушинами на конце--линии или там, где требуется обслуживание ниже по потоку без дренажа-вниз по линии.

Вопрос 5. Почему сиденье изнашивается быстрее, чем ожидалось?

Диск трется о седло при каждом ходе, поэтому частая езда на велосипеде, абразивные частицы в рабочей среде и работа при частичном открытии ускоряют износ. Меры по смягчению последствий: выберите совместимый состав седла, добавьте входную фильтрацию для твердых частиц, используйте диски с покрытием и избегайте постоянного дросселирования.

Вопрос 6. Какие стандарты следует указывать при покупке концентрических дроссельных заслонок?

EN 593, API 609 (категория A для концентрических конструкций) или GB/T 12238 для конструкции и размеров, ASME B16.34 или применимая таблица номинальных значений для пределов давления-температуры, а также ISO 5208/API 598 для испытаний корпуса и седла с требуемым классом утечки. Укажите стандарты в заказе на поставку, чтобы зафиксировать качество.