Motýlí klapky a šoupátka jsou dva typy ventilů běžně používané v průmyslových a komunálních aplikacích vodohospodářství. Mají zjevné rozdíly ve struktuře, funkci a použití. Tento článek podrobně pojedná o rozdílech mezi motýlkovými klapkami a šoupátky z hlediska principu, složení, ceny, trvanlivosti, regulace průtoku, instalace a údržby.
1. Princip
Princip klapkového ventilu
Největší vlastnostímotýlkový ventilJejí jednoduchá konstrukce a kompaktní provedení jsou jednoduché. Princip fungování spočívá v tom, že kruhová motýlová klapka se otáčí kolem dříku ventilu jako centrální osy a řídí tak tok kapaliny. Ventilová klapka funguje jako kontrolní bod a může projít pouze se souhlasem motýlové klapky. Když je motýlová klapka rovnoběžná se směrem proudění kapaliny, ventil je plně otevřený; když je motýlová klapka kolmá ke směru proudění kapaliny, ventil je plně uzavřený. Doba otevírání a zavírání motýlové klapky je velmi krátká, protože k dokončení úplného otevření nebo uzavření stačí otočení o 90 stupňů. To je také důvod, proč se jedná o rotační ventil a čtvrtotáčkový ventil.
Princip šoupátkového ventilu
Ventilová deskašoupátkový ventilpohybuje se svisle nahoru a dolů k tělesu ventilu. Když je šoupátko plně zvednuto, vnitřní dutina tělesa ventilu je plně otevřena a kapalina může nerušeně procházet; když je šoupátko plně spuštěno, kapalina je zcela zablokována. Konstrukce šoupátka umožňuje, aby při plném otevření téměř nepůsobilo žádný odpor proudění, takže je vhodné pro aplikace, které vyžadují úplné otevření nebo úplné uzavření. Zde je třeba zdůraznit, že šoupátko je vhodné pro úplné otevření i úplné uzavření! Šoupátko má však pomalou rychlost odezvy, tj. doba otevírání a zavírání je delší, protože k úplnému otevření a uzavření je zapotřebí několik otáček ručního kola nebo šnekového převodu.
2. Složení
Složení klapkového ventilu
Jak již bylo zmíněno výše, konstrukce klapkového ventilu je relativně jednoduchá a zahrnuje hlavní komponenty, jako je těleso ventilu, deska ventilu, hřídel ventilu, sedlo ventilu a pohon. Jak je znázorněno na obrázku níže.
Těleso ventilu:
Těleso klapkového ventilu je válcové a má uvnitř svislý kanál. Těleso ventilu může být vyrobeno z různých materiálů, jako je litina, tvárná litina, nerezová ocel, uhlíková ocel, hliníkový bronz atd. Volba materiálu samozřejmě závisí na prostředí použití klapkového ventilu a na povaze média.
Ventilová deska:
Ventilová deska je výše zmíněná otevírací a uzavírací část ve tvaru disku, která se tvarem podobá disku. Materiál ventilové desky je obvykle stejný jako materiál tělesa ventilu nebo je vyšší než materiál tělesa ventilu, protože klapková klapka je v přímém kontaktu s médiem, na rozdíl od středové klapkové klapky, kde je těleso ventilu od média přímo odděleno sedlem ventilu. Některá speciální média potřebují zlepšit odolnost proti opotřebení, korozi a vysokým teplotám.
Dřík ventilu:
Dřík ventilu spojuje desku ventilu a pohon a je zodpovědný za přenos točivého momentu pro otáčení desky ventilu. Dřík ventilu je obvykle vyroben z nerezové oceli 420 nebo jiných vysoce pevných materiálů, aby byla zajištěna jeho dostatečná pevnost a trvanlivost.
Sedlo ventilu:
Sedlo ventilu je obloženo ve vnitřní dutině tělesa ventilu a dotýká se desky ventilu, čímž vytváří těsnění, které zajišťuje, že médium neuniká, když je ventil zavřený. Existují dva typy těsnění: měkké těsnění a tvrdé těsnění. Měkké těsnění má lepší těsnicí výkon. Mezi běžně používané materiály patří pryž, PTFE atd., které se běžně používají u středových klapkových ventilů. Tvrdá těsnění jsou vhodná pro prostředí s vysokými teplotami a vysokým tlakem. Mezi běžně používané materiály patří SS304 + flexibilní grafit atd., které se běžné používají v...trojité excentrické motýlové klapky.
Pohon:
Pohon se používá k otáčení vřetene ventilu. Běžně používané formy jsou ruční, elektrické, pneumatické nebo hydraulické. Ruční pohony se obvykle ovládají rukojetí nebo převody, zatímco elektrické, pneumatické a hydraulické pohony mohou dosáhnout dálkového ovládání a automatizovaného provozu.
Složení šoupátkových ventilů
Konstrukce šoupátkového ventilu je poměrně složitá. Kromě tělesa ventilu, desky ventilu, hřídele ventilu, sedla ventilu a pohonu se zde nachází také těsnění, víko ventilu atd. (viz obrázek níže)
Těleso ventilu:
Těleso šoupátkového ventilu má obvykle tvar válce nebo klínu s vnitřním přímým kanálem. Materiál tělesa ventilu je většinou litina, litá ocel, nerezová ocel, mosaz atd. Podobně by měl být vhodný materiál vybrán podle podmínek použití.
Kryt ventilů:
Kryt ventilu je spojen s tělesem ventilu a vytváří tak uzavřenou dutinu ventilu. Na krytu ventilu je obvykle ucpávka pro instalaci těsnění a utěsnění dříku ventilu.
Šoupátko + sedlo ventilu:
Šoupátko je otevírací a zavírací část šoupátka, obvykle ve tvaru klínu. Šoupátko může být jednoduché nebo dvojité. Šoupátko, které běžně používáme, je jednoduché. Materiál šoupátka u elastického šoupátka je GGG50 potažený gumou a šoupátko u tvrdého těsnění je vyrobeno z materiálu tělesa + mosazi nebo nerezové oceli.
Dřík ventilu:
Vřeteno ventilu spojuje šoupátko a pohon a pohybuje šoupátkem nahoru a dolů pomocí závitového převodu. Materiál vřetene ventilu je obecně z vysoce pevných materiálů, jako je nerezová ocel nebo uhlíková ocel. Podle pohybu vřetene ventilu lze šoupátka rozdělit na šoupátka se stoupajícím vřetenem a šoupátka bez stoupajícího vřetene. Závit vřetene šoupátka se stoupajícím vřetenem je umístěn vně tělesa ventilu a je jasně viditelný v otevřeném a zavřeném stavu; závit vřetene šoupátka bez stoupajícího vřetene je umístěn uvnitř tělesa ventilu, konstrukce je relativně kompaktní a instalační prostor je menší než u šoupátka se stoupajícím vřetenem.
Balení:
Ucpávka se nachází v ucpávce víka ventilu, která slouží k utěsnění mezery mezi dříkem ventilu a víkem ventilu, aby se zabránilo úniku média. Mezi běžné materiály ucpávky patří grafit, PTFE, azbest atd. Ucpávka je stlačena ucpávkou, aby se zajistil těsnicí výkon.
Pohon:
• Ruční kolo je nejběžnější ruční pohon, který pohání závitový převod vřetene ventilu otáčením ručního kola a pohybuje tak šoupátkem nahoru a dolů. U šoupátkových ventilů s velkým průměrem nebo vysokotlakých šoupát se často používají elektrické, pneumatické nebo hydraulické pohony ke snížení ovládací síly a zrychlení otevírání a zavírání. To je samozřejmě jiné téma. Pokud máte zájem, podívejte se prosím na článekKolik otočení je potřeba k uzavření motýlkové klapkyJak dlouho to trvá?
3. Náklady
Cena klapkového ventilu
Motýlí klapky jsou obvykle levnější než šoupátka. Je to proto, že motýlí klapky mají krátkou konstrukční délku, vyžadují méně materiálu a mají relativně jednoduchý výrobní proces. Kromě toho jsou motýlí klapky lehčí, což také snižuje náklady na dopravu a instalaci. Cenová výhoda motýlích klapek je obzvláště patrná u potrubí s velkým průměrem.
Cena šoupátkového ventilu
Výrobní náklady šoupátkových ventilů jsou obvykle vyšší, zejména u aplikací s velkým průměrem nebo vysokým tlakem. Konstrukce šoupátkových ventilů je složitá a přesnost obrábění desek šoupátkových ventilů a sedel ventilů je vysoká, což vyžaduje více procesů a času během výrobního procesu. Šoupátková ventily jsou navíc těžší, což zvyšuje náklady na dopravu a instalaci.
Jak je patrné z výše uvedeného výkresu, u stejného DN100 je šoupátkový ventil mnohem větší než klapkový ventil.
4. Trvanlivost
Trvanlivost klapkového ventilu
Trvanlivost klapkových ventilů závisí na materiálech sedla a tělesa ventilu. Zejména těsnicí materiály měkkotěsněných klapkových ventilů jsou obvykle vyrobeny z pryže, PTFE nebo jiných pružných materiálů, které se při dlouhodobém používání mohou opotřebovat nebo zestárnout. Těsnicí materiály tvrdě těsněných klapkových ventilů jsou samozřejmě vyrobeny z vysoce výkonných syntetických materiálů nebo kovových těsnění, takže se trvanlivost výrazně zlepšila.
Obecně platí, že klapkové ventily mají dobrou odolnost v nízkotlakých a středotlakých systémech, ale těsnicí výkon může být snížen v prostředí s vysokým tlakem a vysokou teplotou.
Za zmínku také stojí, že motýlové klapky mohou izolovat médium obalením tělesa ventilu sedlem ventilu, čímž se zabrání korozi tělesa ventilu. Zároveň může být deska ventilu plně zapouzdřena pryží a plně potažena fluorem, což výrazně zlepšuje její odolnost vůči korozivním médiím.
Trvanlivost šoupátkových ventilů
Konstrukce šoupátkových ventilů s elastickým těsněním sedla čelí stejnému problému jako motýlí ventily, a to opotřebení a stárnutí během používání. Šoupátka s tvrdým těsněním však dobře fungují v prostředí s vysokým tlakem a vysokou teplotou. Protože těsnicí plocha kovu na kov šoupátka má vysokou odolnost proti opotřebení a korozi, je jejich životnost obvykle delší.
Šoupátko šoupátka se však snadno zasekne v důsledku nečistot v médiu, což může také ovlivnit jeho trvanlivost.
Navíc jeho vzhled a struktura určují, že je obtížné vyrobit plnou výstelku, takže pro stejné korozivní médium, ať už je vyrobeno z celého kovu nebo s plnou výstelkou, je jeho cena mnohem vyšší než cena šoupátkového ventilu.
5. Regulace průtoku
Regulace průtoku klapkového ventilu
Tříexcentrická motýlí klapka dokáže regulovat průtok při různých otevřeních, ale její charakteristika průtoku je relativně nelineární, zejména když je ventil téměř plně otevřený, průtok se výrazně mění. Proto je motýlí klapka vhodná pouze pro prostředí s nízkými požadavky na přesnost nastavení, jinak lze zvolit kulový ventil.
Regulace průtoku šoupátkového ventilu
Šoupátkový ventil je navržen spíše pro úplné otevření nebo úplné uzavření, nikoli však pro regulaci průtoku. V částečně otevřeném stavu způsobuje šoupátko turbulenci a vibrace kapaliny, což může snadno poškodit sedlo ventilu a šoupátko.
6. Instalace
Instalace klapkové klapky
Instalace klapkového ventilu je relativně jednoduchá. Je lehký, takže při instalaci nevyžaduje příliš mnoho podpory; má kompaktní konstrukci, takže je vhodný zejména pro situace s omezeným prostorem.
Motýlkový ventil lze instalovat na potrubí v libovolném směru (horizontálním nebo vertikálním) a neexistují žádné striktní požadavky na směr proudění v potrubí. Je třeba poznamenat, že u aplikací s vysokým tlakem nebo velkým průměrem musí být motýlkový ventil během instalace v plně otevřené poloze, aby se zabránilo poškození těsnění.
Instalace šoupátkových ventilů
Instalace šoupátkových ventilů je složitější, zejména u šoupátkových ventilů s velkým průměrem a s pevným těsněním. Vzhledem k velké hmotnosti šoupátkových ventilů jsou během instalace nutná dodatečná podpěrná a upevňovací opatření, aby byla zajištěna stabilita ventilu a bezpečnost instalatéra.
Šoupátka se obvykle instalují na vodorovné potrubí a pro zajištění správné instalace je třeba zohlednit směr proudění kapaliny. Kromě toho je otevírací a zavírací zdvih šoupátek dlouhý, zejména u šoupátek se stoupajícím dříkem, a je třeba vyhradit dostatek prostoru pro ovládání ručního kola.
7. Údržba a údržba
Údržba klapkových klapek
Motýlí klapky mají méně součástí a snadno se rozebírají a montují, takže se snadněji udržují. Při každodenní údržbě se kontroluje především stárnutí a opotřebení ventilové desky a sedla ventilu. Pokud se zjistí, že těsnicí kroužek je silně opotřebovaný, je třeba jej včas vyměnit. Proto doporučujeme zákazníkům zakoupit vyměnitelné motýlí klapky s měkkým hřbetem. Pokud je rovinnost povrchu a úprava ventilové desky obtížná pro dosažení dobrého těsnicího účinku, je třeba ji také vyměnit.
Kromě toho je zde mazání dříku ventilu. Dobré mazání napomáhá flexibilitě a trvanlivosti provozu klapkového ventilu.
Údržba šoupátkových ventilů
Šoupátka mají mnoho součástí a je obtížné je rozebrat a smontovat, zejména ve velkých potrubních systémech, kde je velká pracovní zátěž údržby. Během údržby je třeba věnovat zvláštní pozornost tomu, zda se šoupátko zvedá a spouští plynule a zda se v drážce tělesa ventilu nenacházejí cizí předměty.
Pokud je kontaktní plocha sedla ventilu a šoupátka poškrábaná nebo opotřebovaná, je třeba ji vyleštit nebo vyměnit. Samozřejmě je také nutné promazat dřík ventilu.
Údržbě těsnění je třeba věnovat větší pozornost než údržbě klapkového ventilu. Těsnění šoupátka slouží k utěsnění mezery mezi vřetenem ventilu a tělesem ventilu, aby se zabránilo úniku média. Stárnutí a opotřebení těsnění jsou častými problémy šoupátkových ventilů. Během údržby je nutné pravidelně kontrolovat těsnost těsnění a v případě potřeby jej seřídit nebo vyměnit.
8. Závěr
Stručně řečeno, klapkové klapky a šoupátka mají své výhody a nevýhody, pokud jde o výkon, cenu, trvanlivost, regulaci průtoku a instalaci:
1. Princip: Motýlí klapky se vyznačují rychlým otevíráním a zavíráním a jsou vhodné pro rychlé otevírání a zavírání; šoupátka mají dlouhé otevírací a zavírací doby.
2. Složení: Motýlí klapky mají jednoduchou strukturu a šoupátka mají složité složení.
3. Cena: Motýlí klapky mají nižší cenu, zejména pro aplikace s velkým průměrem; šoupátka mají vyšší cenu, zejména pro vysoký tlak nebo speciální požadavky na materiál.
4. Trvanlivost: Motýlí klapky mají lepší odolnost v nízkotlakých a středotlakých systémech; šoupátka fungují dobře ve vysokotlakých a teplotních prostředích, ale časté otevírání a zavírání může ovlivnit jejich životnost.
5. Regulace průtoku: Motýlí klapky jsou vhodné pro hrubou regulaci průtoku; šoupátka jsou vhodnější pro plně otevřený nebo plně uzavřený provoz.
6. Instalace: Uzavírací klapky se snadno instalují a jsou použitelné pro horizontální i vertikální potrubí; šoupátka se instalují složitě a jsou vhodná pro horizontální potrubí.
7. Údržba: Údržba klapkových ventilů se zaměřuje na opotřebení a stárnutí desky ventilu a sedla ventilu a na mazání vřetene ventilu. Kromě toho je třeba u šoupátka udržovat také těsnění.
V praktických aplikacích je třeba výběr klapkových klapek nebo šoupátkových ventilů komplexně zvážit podle specifických pracovních podmínek a požadavků, aby byl zajištěn nejlepší výkon a hospodárnost.