В чем разница между дроссельной заслонкой с тройным смещением и задвижкой?

Дроссельные затворы с тройным эксцентриситетом (TOBV) и задвижки – это два широко используемых типа промышленной запорной-клапаны для регулирования жидкости в трубопроводах. Хотя оба предназначены для запуска или остановки потока среды в трубопроводных системах, они принципиально различаются по конструктивной геометрии, рабочему механизму, характеристикам потери давления, надежности уплотнения и пригодности для применения. В этом руководстве представлено систематическое,-согласованное со стандартами сравнение двух типов клапанов по основным параметрам производительности, отраслевым требованиям и реальным-сценариям выбора, чтобы помочь инженерам и проектным группам принимать-решения о технических характеристиках клапанов на основе данных.

1. Основные определения и принципы работы

1.1 Что такое дисковый затвор с тройным эксцентриситетом?

A дроссельный клапан с тройным смещением — это усовершенствованный-поворотный поворотный клапан, обеспечивающий самый высокий-уровень производительности в семействе дроссельных затворов. Он включает в себя три отдельные конструктивные особенности смещения: осевое смещение штока, радиальное смещение штока и угловое смещение конического седла. Такая геометрия создает движение-типа кулачка, которое сводит к минимуму контакт-с-седлом во время работы и исключает трение между уплотняющими поверхностями на протяжении большей части хода клапана.

Оснащенный уплотнительными поверхностями металл-к-металлу, он обеспечивает надежную запорную функцию при относительно низком рабочем моменте и служит компактной альтернативой многим традиционным запорным клапанам с металлическим-седлом в подходящих применениях. Продукты TOBV высокого-класса тестируются в соответствии с критериями приемлемости утечек API 598 и доступны с квалификацией пожарной-безопасности API 607.

1.2 Что такое задвижка?

Задвижка – это многооборотный клапан-движения-, который регулирует поток, поднимая или опуская клиновую-задвижку, перпендикулярную направлению потока. В полностью открытом положении заслонка полностью выдвигается из проточного отверстия, создавая почти прямой-путь потока с минимальными препятствиями. В полностью закрытом состоянии заслонка плотно прилегает к кольцам седла, обеспечивая надежное перекрытие.

Задвижки предназначены в первую очередь для полностью открытого или полностью закрытого режима работы и остаются распространенным выбором для изоляции трубопроводов-высокого давления, где критическими требованиями являются низкие потери давления и надежное закрытие. Обычно они изготавливаются в соответствии со стандартами, такими какAPI 600и АСМЭ Б16.34.

2. Фундаментальное структурное отличие

Наиболее существенное различие между двумя типами клапанов заключается в положении запирающего элемента, когда клапан полностью открыт. Это единственное структурное отличие является основной причиной почти всех различий в производительности и приложениях:

• Дроссельный клапан с тройным смещением: Диск всегда остается внутри канала потока, даже в полностью открытом положении. Диск и шток создают фиксированный уровень препятствия потоку, но обеспечивают очень компактную конструкцию корпуса клапана.
• Задвижка: В полностью открытом положении заслонка полностью выдвигается из отверстия для потока, оставляя беспрепятственный прямой-канал для потока, почти идентичный сечению гладкой трубы.
•  

3. Подробное сравнение производительности

3.1 Сопротивление потоку и падение давления

В полностью открытом состоянии задвижка обычно обеспечивает меньшую потерю давления, чем дроссельная заслонка с тройным эксцентриситетом. Поскольку задвижка полностью выдвигается за пределы пути потока, сопротивление потоку приближается к сопротивлению потока на прямом участке трубы, что делает задвижки предпочтительным выбором для магистральных-магистральных трубопроводов и систем, чувствительных к перепаду давления.

Дисковые затворы с тройным эксцентриситетом создают умеренную потерю давления, поскольку диск и шток остаются в потоке. Для большинства систем водоочистки, отопления, вентиляции и кондиционирования, производства электроэнергии и промышленных процессов эта потеря давления остается приемлемой, хотя она может стать более значительной в трубопроводах с высокой-скоростью или на больших-расстояниях.

3.2 Характеристики и надежность уплотнения

Оба типа клапанов могут обеспечить надежное закрытие с металлическим-седлом при правильном выборе, установке и обслуживании, хотя их характеристики уплотнения различаются.

Дроссельный клапан с тройным смещением: Обеспечивает герметичное закрытие в соответствии с применимыми критериями приемлемости утечек API 598. Уплотняющее движение без-помогает сохранить целостность уплотняющей поверхности при частой эксплуатации и способствует стабильной герметичности с течением времени.

Задвижка: Обеспечивает надежное отключение при полном закрытии и правильном обслуживании. Однако уплотняющие поверхности могут быть подвержены эрозии или повреждению при эксплуатации в частично открытых положениях, а твердые частицы в среде могут постепенно влиять на эффективность уплотнения.

3.3 Рабочая скорость и совместимость приводов

• Дроссельный клапан с тройным смещением: Четверть-поворот (поворот на 90 градусов) обеспечивает очень быстрое открывание и закрывание. Меньший рабочий крутящий момент упрощает автоматизацию с использованием электрических, пневматических или гидравлических приводов, что делает его идеальным для систем, требующих частой работы или функций аварийного отключения.
• Задвижка: Требуется несколько поворотов маховика или привода, чтобы поднять или опустить ворота, что приводит к значительному замедлению работы. Более высокие требования к усилию для больших размеров увеличивают стоимость и сложность срабатывания, поэтому задвижки обычно используются в приложениях с низкой рабочей частотой.

3.4 Номинальные значения давления и температуры

• Дроссельный клапан с тройным смещением:Стандартные линейки продуктов обычно охватывают классы давления от 150 до 600 по ASME, в то время как специальные конструкции доступны для более высоких классов давления. В зависимости от конструкции седла и выбора материала конструкции с металлическими-седлами могут работать с высоко-средами, такими как перегретый пар, термомасло и технологические газы, при этом рабочая температура часто превышает 425 градусов. Отдельные модели имеют сертификат пожарной-безопасности API 607.

  Задвижка:Доступны в гораздо более широком диапазоне давлений от класса 150 до класса 2500 и выше, что делает их стандартным решением для нефте- и газопроводов сверх-высокого-давления и критически важных технологических систем. Они обеспечивают надежную герметизацию в широком диапазоне температур: от криогенных применений до работы с высоко-паром.

• Мы можем порекомендовать подходящие материалы клапанов, конструкции седел и классы давления для пара, нефти и газа, а также для суровых-применений.

   

• 3.5 Монтажная площадь и вес

• Дроссельный клапан с тройным смещением: имеет очень короткое расстояние-к-лицевой стороне в соответствии со стандартами API 609/ISO 5752 и небольшую общую высоту. Он значительно легче и компактнее, чем задвижка такого же-размера, особенно большого диаметра. Это снижает требования к опорам для трубопроводов и делает его пригодным для клапанных камер и компактных схем размещения оборудования с ограниченным пространством.
• Задвижка: Требуется значительный вертикальный зазор для обеспечения хода ворот, а также более длинный размер меж-к-лицевой поверхности в соответствии с API 6D/ASME B16.10. Задвижки большого-диаметра очень тяжелые и требуют прочной структурной поддержки во время установки.

3.6 Техническое обслуживание и срок службы

• Дроссельный клапан с тройным смещением: Меньшее количество движущихся частей и не-движение уплотнения приводят к снижению скорости износа и упрощению обслуживания. В большинстве конструкций предусмотрены-сменные на месте седла и уплотнительные кольца, что позволяет-обслуживать трубопровод без демонтажа клапана с трубопровода, что сокращает время простоя.
• Задвижка: Более сложная конструкция с дополнительными компонентами (шток, сальник, траверса, клиновой затвор) требует более частого осмотра и технического обслуживания, включая регулировку уплотнения штока и ремонт седла. Обслуживание больших задвижек обычно требует снятия с линии и ремонта в мастерской.

3.7 Возможность регулирования потока

• Дроссельный клапан с тройным смещением: Может обеспечивать ограниченную или умеренную возможность дросселирования в промежуточных положениях открытия. Однако он не предназначен для замены специальных регулирующих клапанов. Длительная работа с очень маленькими отверстиями может привести к кавитации, вибрации и ускоренному износу при определенных условиях эксплуатации.

  Задвижка: Не предназначен для регулирования. Эксплуатация задвижки в частично открытом положении подвергает кромки уплотнения воздействию высокоскоростного-потока и эрозии, что может привести к повреждению уплотнительных поверхностей и сокращению срока службы. Задвижки обычно следует использовать для изолирования двухпозиционного режима.

•  

4. Сценарии применения: когда выбирать какой

4.1 Когда следует выбирать дисковый затвор с тройным эксцентриситетом

Дисковый затвор с тройным эксцентриситетом — более экономичный-и практичный выбор при следующих условиях:

• Трубопроводы среднего и большого диаметра (обычно DN100 и выше) в диапазоне давлений класса 150/класса 300.
• Ограниченное пространство для установки или камеры клапанов с малым-зазором
• Системы, требующие частой эксплуатации, быстрого реагирования или автоматического аварийного отключения.
• Технологические линии с паром, горячим маслом, газом и водой, где требуется двунаправленное запорное устройство с металлическим-седлом
• Проекты, в которых приоритет отдается снижению совокупной стоимости владения, упрощению обслуживания и уменьшению веса.
• Проекты модернизации, заменяющие старые дисковые затворы с мягким-седлом на более эффективные-металлические-седла

4.2 Когда выбирать задвижку

Задвижка остается предпочтительным решением для следующих применений:

• Трубопроводы высокого-и сверх-высокого-давления, включая многие системы класса 600 и выше.
• Приложения с высокой чувствительностью к потере давления, где требуется минимальное сопротивление потоку.
• Критические точки изоляции, требующие надежного долговременного-отключения с нечастым срабатыванием.
• Трубопроводы, предназначенные для операций очистки скребками, требующих полнопроходного пути потока.
• Криогенная работа, работа с паром под высоким-давлением и суровые условия эксплуатации, выходящие за рамки возможностей многих конструкций дроссельных заслонок.

Поделитесь своими технологическими данными, и мы порекомендуем наиболее подходящее решение для запорного клапана с точки зрения производительности, надежности и стоимости жизненного цикла.

5. Отраслевые стандарты и квалификации

Дроссельные затворы с тройным эксцентриситетом:Обычно разрабатывается в соответствии с API 609, EN 593, ISO 5752 и применимыми стандартами проектирования производителей; испытания на герметичность в соответствии с API 598 или ISO 5208; и доступны с аттестацией пожарной-безопасности API 607 ​​и API 6FA.

Задвижки:Обычно разрабатывается и производится в соответствии с API 600, API 6D и ASME B16.34; Размеры лицевой-лицевой-грани обычно соответствуют ASME B16.10; Испытание под давлением обычно проводится в соответствии со стандартом API 598.

Для нефтегазовых, нефтехимических, энергетических и промышленных проектов по всему миру соблюдение этих стандартов является важным требованием к закупкам, обеспечивающим безопасность, взаимозаменяемость и постоянство производительности.

клапанный цех

6. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Может ли дроссельная заслонка с тройным эксцентриситетом полностью заменить задвижку?

A1: Во многих применениях классов от 150 до 300 сертифицированный дроссельный клапан с тройным эксцентриситетом может эффективно заменить задвижку для изоляции, предлагая при этом преимущества в размере, весе, рабочей скорости и стоимости. Тем не менее, для многих применений класса 600 и выше, требований к полнопроходной очистке скребками или особо важных изоляционных услугах по-прежнему широко используются задвижки.

В2: Какой клапан имеет лучшую герметичность?

A2: Ни один из типов клапанов не является универсальным по характеристикам уплотнения. Оба могут обеспечить надежное отключение при правильном выборе, установке и обслуживании. Поворотные затворы с тройным эксцентриситетом часто хорошо работают в условиях частой циклической работы, тогда как задвижки обычно предпочитаются для изоляции с малым-циклом, где потеря давления является основным фактором.

Вопрос 3. Какой клапан лучше подходит для паровых систем высокого-давления?

A3. Для паровых систем высокого-давления задвижки остаются широко распространенным решением. Для паровых классов от 150 до 300 дисковые затворы премиум-класса с тройным эксцентриситетом и металлическими седлами могут стать экономически-эффективной альтернативой, обеспечивая более быструю работу и снижая требования к техническому обслуживанию.

Вопрос 4. Какой клапан требует более низких затрат на долгосрочное-техническое обслуживание?

A4: Дроссельные затворы с тройным эксцентриситетом обычно имеют более низкие затраты на техническое обслуживание в течение всего срока службы. Они состоят из меньшего количества компонентов, имеют-заменяемые на месте уплотнения и работают без-работы, что снижает износ. Задвижки требуют более частой проверки уплотнения штока, регулировки сальника и ремонта седла, особенно в случае больших размеров.

Вопрос 5. Что более экономично для трубопроводов-большого диаметра?

A5: Для трубопроводов диаметром DN300 и более дроссельные затворы с тройным эксцентриситетом часто обеспечивают значительные преимущества с точки зрения веса, стоимости установки и общей занимаемой площади. Эти преимущества обычно становятся более выраженными по мере увеличения размера клапана. Задвижки могут оставаться более экономичными или технически предпочтительными в приложениях с очень высоким-давлением, когда номинальное давление дроссельной заслонки недостаточно.

Вопрос 6. Сертифицированы ли дроссельные заслонки с тройным эксцентриситетом по пожаробезопасности-?

A6: Да, высококачественные-промышленные дисковые затворы с тройным эксцентриситетом доступны с сертификатом API 607 7-го издания и сертификатом пожаробезопасности API 6FA-, что означает, что они поддерживают минимальный уровень герметичности даже после воздействия огня, отвечая требованиям безопасности нефтехимической промышленности и морских платформ.

7. Заключительный вывод

Ни один из типов клапанов не является универсальным.Задвижкипреуспеть в приложениях с высоким-давлением, низким-циклом и приложениями, чувствительными к-потерям-давления, где надежная долговременная-изоляция имеет решающее значение.Дроссельные затворы с тройным эксцентриситетомпредставляют собой привлекательное решение для систем среднего-давления, большого-диаметра, ограниченного пространства-и часто эксплуатируемых систем, сочетающее в себе компактную конструкцию, быстрое срабатывание, надежную запорную функцию и более низкие затраты в течение жизненного цикла.

Оптимальный выбор клапана всегда должен основываться на всесторонней оценке класса давления, температуры, характеристик жидкости, частоты работы, стратегии технического обслуживания и ограничений при установке.