Klapkové ventily a šoupátka jsou dva typy ventilů běžně používaných v průmyslových a komunálních aplikacích na ochranu vody.Mají zjevné rozdíly ve struktuře, funkci a použití.Tento článek bude podrobně diskutovat o rozdílech mezi škrticími ventily a šoupátky z hlediska principu, složení, ceny, životnosti, regulace průtoku, instalace a údržby.
1. Princip
Princip motýlkového ventilu
Největší rysklapkaje jeho jednoduchá konstrukce a kompaktní design.Jeho pracovní princip spočívá v tom, že kruhová klapka se otáčí kolem dříku ventilu jako centrální osy pro řízení toku tekutiny.Ventilová deska je jako kontrolní bod a pouze se souhlasem motýlkové desky může projít.Když je klapka rovnoběžná se směrem toku tekutiny, ventil je plně otevřený;když je klapka kolmá ke směru proudění tekutiny, ventil je zcela uzavřen.Doba otevírání a zavírání klapky je velmi krátká, protože k úplnému otevření nebo zavření potřebuje pouze 90 stupňů otáčení.To je také důvod, proč se jedná o rotační ventil a čtvrtotáčkový ventil.
Princip šoupátka
Ventilová deskašoupátkose pohybuje vertikálně nahoru a dolů k tělu ventilu.Když je šoupátko zcela zvednuto, vnitřní dutina těla ventilu je plně otevřena a tekutina může procházet bez překážek;když je brána zcela spuštěna, kapalina je zcela ucpaná.Konstrukce šoupátka způsobuje, že při plném otevření nemá téměř žádný průtokový odpor, takže je vhodný pro aplikace, které vyžadují úplné otevření nebo úplné uzavření.Zde je třeba zdůraznit, že šoupátko je vhodné pro plné otevření a úplné uzavření!Šoupátko má však pomalou rychlost odezvy, to znamená, že doba otevírání a zavírání je delší, protože otočení ručního kola nebo šnekového kola k úplnému otevření a zavření vyžaduje několik otáček.
2. Složení
Složení klapky
Jak bylo uvedeno výše, konstrukce škrticí klapky je poměrně jednoduchá, včetně hlavních součástí, jako je těleso ventilu, talíř ventilu, hřídel ventilu, sedlo ventilu a pohon.Jak je znázorněno na obrázku níže.
Těleso ventilu:
Těleso klapky je válcové a má uvnitř vertikální 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 klapky a povaze střední.
Ventilová deska:
Ventilová deska je výše zmíněná diskovitá otevírací a uzavírací část, která je tvarem podobná disku.Materiál ventilové desky je obvykle stejný jako materiál těla ventilu nebo vyšší než materiál těla ventilu, protože škrticí klapka je v přímém kontaktu s médiem, na rozdíl od středové škrticí klapky, kde je tělo ventilu přímo odděleno. z média ventilovým sedlem.Některá speciální média potřebují zlepšit odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi a odolnost vůči vysokým teplotám.
Dřík ventilu:
Vřeteno ventilu spojuje desku ventilu a pohon a je odpovědné za přenos točivého momentu pro otáčení desky ventilu.Vřeteno ventilu je obvykle vyrobeno z nerezové oceli 420 nebo jiných vysokopevnostních materiálů, aby byla zajištěna jeho dostatečná pevnost a odolnost.
Točící židle:
Sedlo ventilu je vyloženo ve vnitřní dutině tělesa ventilu a je v kontaktu s deskou ventilu, aby vytvořilo těsnění, které zajistí, že médium nebude unikat, když je ventil uzavřen.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 klapek.Tvrdá těsnění jsou vhodná pro prostředí s vysokou teplotou a vysokým tlakem.Mezi běžně používané materiály patří SS304+Flexible Graphite atd., které jsou běžné vtrojité excentrické klapky.
Pohon:
Pohon se používá k pohonu dříku ventilu k otáčení.Běžně používané formy jsou ruční, elektrické, pneumatické nebo hydraulické.Ruční pohony jsou obvykle ovládány klikami nebo převody, zatímco elektrické, pneumatické a hydraulické pohony mohou dosáhnout dálkového ovládání a automatizovaného provozu.
Složení šoupátek
Konstrukce šoupátka je poměrně složitá.Kromě těla ventilu, talíře ventilu, hřídele ventilu, sedla ventilu a pohonu jsou zde také těsnění, víko ventilu atd. (viz obrázek níže)
Těleso ventilu:
Těleso ventilu šoupátka je obvykle soudkovité nebo klínové, s přímým kanálem uvnitř.Materiál tělesa ventilu je většinou litina, ocelolitina, nerezová ocel, mosaz atd. Obdobně je třeba zvolit vhodný materiál podle podmínek použití.
Kryt ventilu:
Víko ventilu je připojeno k tělesu ventilu a tvoří uzavřenou dutinu ventilu.Na krytu ventilu je obvykle ucpávka pro instalaci těsnění a utěsnění vřetene ventilu.
Vrata + sedlo ventilu:
Šoupátko je otevírací a uzavírací část šoupátka, obvykle ve tvaru klínu.Brána může být jednoduchá nebo dvoubranová konstrukce.Šoupátko, které běžně používáme, je jedno šoupátko.Materiál šoupátka elastického šoupátka je GGG50 potažený pryží a šoupátko šoupátka s tvrdým těsněním je materiál těla + mosaz nebo nerezová ocel.
Dřík ventilu:
Dřík ventilu spojuje šoupátko a pohon a pohybuje šoupátkem nahoru a dolů prostřednictvím závitového převodu.Materiál dříku ventilu jsou obecně materiály s vysokou pevností, jako je nerezová ocel nebo uhlíková ocel.Podle pohybu vřetene ventilu lze šoupátka rozdělit na šoupátka se stoupajícím vřetenem a šoupátka bez stoupacího vřetene.Závit dříku ventilu šoupátka se stoupajícím dříkem je umístěn mimo tělo ventilu a otevřený a zavřený stav je jasně viditelný;závit vřetene ventilu šoupátka se stoupajícím dříkem je umístěn uvnitř tělesa ventilu, konstrukce je relativně kompaktní a instalační prostor je menší než u šoupátka se stoupajícím vřetenem.
Balení:
Těsnění je umístěno v ucpávce víka ventilu, která slouží k utěsnění mezery mezi vřetenem ventilu a víkem ventilu, aby se zabránilo úniku média.Mezi běžné ucpávkové materiály patří grafit, PTFE, azbest atd. Těsnění je stlačeno ucpávkou, aby byla zajištěna těsnost.
Pohon:
• Ruční kolo je nejběžnějším ručním pohonem, který pohání převod závitu dříku ventilu otáčením ručního kola pro pohyb šoupátka nahoru a dolů.U velkoprůměrových nebo vysokotlakých šoupátek se často používají elektrické, pneumatické nebo hydraulické pohony, které snižují ovládací sílu a urychlují rychlost otevírání a zavírání.To je samozřejmě jiné téma.Pokud máte zájem, podívejte se na článekKolik otáček k uzavření klapkového ventilu?Jak dlouho to zabere?
3. Náklady
Náklady na motýlkový ventil
Klapky jsou obvykle levnější než šoupátka.Je to proto, že klapky mají krátkou konstrukční délku, vyžadují méně materiálů a mají relativně jednoduchý výrobní proces.Kromě toho jsou klapky lehčí, což také snižuje náklady na dopravu a instalaci.Cenová výhoda škrticích klapek je zřejmá zejména u potrubí s velkým průměrem.
Náklady na šoupátko
Výrobní náklady na šoupátka jsou obvykle vyšší, zejména u aplikací s velkým průměrem nebo vysokým tlakem.Struktura šoupátek je složitá a přesnost obrábění šoupátkových desek a sedel ventilů je vysoká, což vyžaduje více procesů a času během výrobního procesu.Šoupátka jsou navíc těžší, což zvyšuje náklady na dopravu a instalaci.
Jak je patrné z výše uvedeného výkresu, u stejného DN100 je šoupátko mnohem větší než škrticí klapka.
4. Trvanlivost
Odolnost motýlkového ventilu
Trvanlivost škrticích klapek závisí na materiálech sedla ventilu a tělesa ventilu.Zejména těsnicí materiály škrticích klapek s měkkým těsněním jsou obvykle vyrobeny z pryže, PTFE nebo jiných pružných materiálů, které se mohou při dlouhodobém používání opotřebovat nebo stárnout.Těsnicí materiály natvrdo utěsněných klapek jsou samozřejmě vyrobeny z vysoce výkonných syntetických materiálů nebo kovových těsnění, takže životnost byla výrazně zvýšena.
Obecně mají klapky dobrou životnost v nízkotlakých a středotlakých systémech, ale těsnicí výkon může být snížen ve vysokotlakém a vysokoteplotním prostředí.
Za zmínku také stojí, že klapky mohou izolovat médium obalením tělesa ventilu sedlem ventilu, aby se zabránilo korozi tělesa ventilu.Současně lze desku ventilu plně zapouzdřit pryží a zcela vyložit fluorem, což výrazně zlepšuje její odolnost vůči korozivním médiím.
Trvanlivost šoupátek
Konstrukce elastického těsnění sedla šoupátek čelí stejnému problému jako škrticí klapky, to znamená opotřebení a stárnutí během používání.Tvrdě utěsněná šoupátka však fungují dobře ve vysokotlakém a vysokoteplotním prostředí.Protože těsnicí povrch šoupátka kov na kov má vysokou odolnost proti opotřebení a korozi, je jeho životnost obvykle delší.
Šoupátko šoupátka se však snadno přilepí nečistotami v médiu, což může také ovlivnit jeho životnost.
Jeho vzhled a struktura navíc určují, že je obtížné vyrobit plné obložení, takže u stejného korozivního média, ať už je vyrobeno z kovu nebo plného, je jeho cena mnohem vyšší než cena šoupátka.
5. Regulace průtoku
Regulace průtoku škrticí klapky
Tříexcentrický škrticí ventil může nastavit průtok při různých otvorech, ale jeho charakteristika průtoku je relativně nelineární, zvláště když je ventil blízko až plně otevřený, průtok se velmi mění.Proto je klapka vhodná pouze pro scény s nízkými požadavky na přesnost nastavení, jinak lze zvolit kulový ventil.
Regulace průtoku šoupátkem
Šoupátko je navrženo tak, aby bylo vhodnější pro operace úplného otevření nebo úplného uzavření, ale ne pro regulaci průtoku.V částečně otevřeném stavu bude šoupátko způsobovat turbulence a vibrace kapaliny, což může snadno poškodit sedlo ventilu a šoupátko.
6. Instalace
Montáž škrticí klapky
Instalace klapky je poměrně jednoduchá.Má nízkou hmotnost, takže při instalaci nevyžaduje příliš velkou podporu;má kompaktní strukturu, takže je zvláště vhodný pro příležitosti s omezeným prostorem.
Klapka může být instalována na potrubí v libovolném směru (horizontálním nebo vertikálním) a neexistuje žádný striktní požadavek na směr proudění v potrubí.Je třeba poznamenat, že ve vysokotlakých aplikacích nebo aplikacích s velkým průměrem musí být klapka během instalace v plně otevřené poloze, aby nedošlo k poškození těsnění.
Montáž šoupátek
Složitější je montáž šoupátek, zejména velkoprůměrových a natvrdo těsnících šoupátek.Vzhledem k velké hmotnosti šoupátek jsou během instalace nutná další podpůrná a upevňovací opatření, aby byla zajištěna stabilita šoupátka a bezpečnost montéra.
Šoupátka se obvykle instalují na vodorovné potrubí a pro zajištění správné instalace je třeba zvážit směr proudění kapaliny.Kromě toho je zdvih otevírání a zavírání šoupátek dlouhý, zejména u šoupátek se stoupajícím vřetenem, a pro ovládání ručního kola je třeba vyhradit dostatečný prostor.
7. Údržba a údržba
Údržba klapek
Klapkové klapky mají méně dílů a lze je snadno rozebrat a sestavit, takže se snáze udržují.Při každodenní údržbě se kontroluje především stárnutí a opotřebení ventilové desky a ventilového sedla.Pokud se zjistí, že je těsnicí kroužek silně opotřebený, je třeba jej včas vyměnit.Zákazníkům proto doporučujeme, aby si pořídili vyměnitelné škrticí klapky s měkkým zpětným chodem.Pokud je obtížné dosáhnout dobrého těsnicího účinku povrchové rovinnosti a povrchové úpravy ventilové desky, je také nutné ji vyměnit.
Kromě toho dochází k mazání dříku ventilu.Dobré mazání napomáhá pružnosti a odolnosti chodu klapky.
Údržba šoupátek
Šoupátka mají mnoho dílů a je obtížné je rozebrat a smontovat, zejména ve velkých potrubních systémech, kde je velká zátěž na údržbu.Při údržbě 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.Nutné je samozřejmě i promazání vřetene ventilu.
Větší pozornost by měla být věnována údržbě těsnění než škrticí klapce.Těsnění šoupátka slouží k utěsnění mezery mezi vřetenem ventilu a tělesem ventilu, aby se zabránilo úniku média.Stárnutí a opotřebení těsnění jsou běžné problémy šoupátek.Při údržbě je nutné pravidelně kontrolovat těsnost ucpávky a v případě potřeby ji seřídit nebo vyměnit.
8. Závěr
Stručně řečeno, klapky a šoupátka mají své výhody a nevýhody, pokud jde o výkon, cenu, životnost, regulaci průtoku a instalaci:
1. Princip: Motýlkové ventily mají vysokou rychlost otevírání a zavírání a jsou vhodné pro příležitosti rychlého otevírání a zavírání;šoupátka mají dlouhou dobu otevírání a zavírání.
2. Složení: Klapky mají jednoduchou konstrukci a šoupátka složité složení.
3. Náklady: Klapkové ventily mají nižší cenu, zejména pro aplikace s velkým průměrem;šoupátka mají vyšší cenu, zejména pro vysoký tlak nebo speciální materiálové požadavky.
4. Trvanlivost: Motýlkové ventily mají lepší životnost v nízkotlakých a středotlakých systémech;šoupátka fungují dobře ve vysokotlakém a vysokoteplotním prostředí, ale časté otevírání a zavírání může ovlivnit jejich životnost.
5. Regulace průtoku: Klapkové ventily jsou vhodné pro hrubou regulaci průtoku;šoupátka jsou vhodnější pro plně otevřený nebo plně uzavřený provoz.
6. Instalace: Klapkové ventily se snadno instalují a jsou použitelné pro horizontální i vertikální potrubí;šoupátka jsou složitá na instalaci a jsou vhodná pro horizontální instalaci potrubí.
7. Údržba: Údržba škrticích klapek se zaměřuje na opotřebení a stárnutí desky ventilu a sedla ventilu a na mazání vřetene ventilu.Kromě toho musí šoupátko také udržovat těsnění.
V praktických aplikacích je třeba výběr škrticích klapek nebo šoupátek komplexně zvážit podle konkrétních pracovních podmínek a požadavků, aby byl zajištěn nejlepší výkon a hospodárnost.