Дроссельный клапан (клапан-бабочка)

Дроссельный клапан - это клапан с вращательным движением на четверть оборота, который используется для остановки, регулировки и запуска потока.

Дроссельные клапаны легко и быстро открываются. Поворот ручки на 90° обеспечивает полное закрытие или открытие клапана. Большие дроссельные клапаны обычно оснащены так называемой коробкой передач, где маховик с помощью шестерен соединен со штоком. Это упрощает работу клапана за счет скорости.

Типы дроссельных клапанов

Клапаны-бабочки имеют короткий круглый корпус, круглый диск, металлические или мягкие седла, подшипники верхнего и нижнего вала и сальниковую коробку. Конструкция корпуса клапана-бабочки варьируется. Обычно используемая конструкция представляет собой пластину, которая устанавливается между двумя фланцами. Другой тип, конструкция с ушками, удерживается на месте между двумя фланцами болтами, которые соединяют два фланца и проходят через отверстия во внешнем корпусе клапана. Дроссельные клапаны доступны даже с фланцевыми, резьбовыми и стыковыми сварочными концами, но они не часто применяются.

Клапаны-бабочки обладают многими преимуществами по сравнению с шиберными и шаровыми задвижками, пробковыми клапанами и шаровыми кранами, особенно для больших клапанов. Экономия на весе, месте и стоимости - самые очевидные преимущества. Расходы на техническое обслуживание, как правило, невелики, поскольку имеется минимальное количество движущихся частей и нет карманов для улавливания жидкостей.

Дроссельные клапаны особенно хорошо подходят для работы с большими потоками жидкостей или газов при относительно низких давлениях и для работы с суспензиями или жидкостями с большим количеством взвешенных твердых частиц.

Дроссельные клапаны построены по принципу трубного гасителя. Элемент управления потоком представляет собой диск приблизительно того же диаметра, что и внутренний диаметр соседней трубы, который вращается либо по вертикальной, либо по горизонтальной оси. Когда диск лежит параллельно трубопроводу, клапан полностью открыт. Когда диск приближается к перпендикулярному положению, клапан закрывается. Промежуточные положения, для целей дросселирования, могут быть зафиксированы на месте с помощью фиксирующих ручек устройств.

Конструкция седла дроссельного клапана

Остановка потока достигается за счет уплотнения диска клапана относительно седла, которое находится на периферии внутреннего диаметра корпуса клапана. Многие клапаны-бабочки имеют эластомерное седло, против которого уплотняется диск. Другие дроссельные клапаны имеют расположение кольцевого уплотнения, которое использует замковое кольцо и кольцевую подкладку на резиновое кольцо с зубчатой кромкой. Эта конструкция предотвращает выдавливание уплотнительных колец.

В ранних разработках металлический диск использовался, чтобы изолировать металлическое седло. Эта компоновка не о

беспечивала герметичное закрытие, но обеспечивала достаточное закрытие в некоторых применениях (то есть, на линиях распределения воды).

Конструкция корпуса дроссельного клапана

Конструкция корпуса дроссельной заслонки меняется. Наиболее экономичным является тип пластины, который устанавливается между двумя фланцами трубопровода. Другой тип, стяжное соединение между фланцами , удерживается на месте между двумя трубными фланцами болтами, которые соединяют два фланца и проходят через отверстия во внешнем корпусе клапана. Клапаны-бабочки доступны с обычными фланцевыми концами для болтовых соединений с фланцами труб и в конструкции с резьбовым концом.

                                                           Бесфланцевое исполнение                           Стяжное исполнение

Седло и шток дроссельного клапана 

Шток и диск для дроссельного клапана - это отдельные детали. Диск высверливается, чтобы принимать шток. Два метода используются для крепления диска к штоку, чтобы диск вращался при вращении штока. В первом способе диск просверлен и закреплен на штоке с помощью болтов или штифтов. Альтернативный метод включает расточку диска, как и раньше, затем придание формы верхнему отверстию штока, чтобы оно соответствовало квадратному или шестигранному стержню. Этот метод позволяет диску «плавать» и искать его центр в седле. Равномерное уплотнение выполнено, и внешние крепления стержня устранены. Этот метод сборки выгоден в случае покрытых дисков и в коррозионных средах.

Чтобы диск удерживался в правильном положении, шток должен выходить за нижнюю часть диска и вставляться во втулку в нижней части корпуса клапана. Одна или две одинаковые втулки расположены вдоль верхней части стебля. Эти втулки должны быть либо устойчивы к обрабатываемой среде, либо герметизированы, чтобы коррозийная среда не могла соприкасаться с ними.

Уплотнения штока выполняются либо с упаковкой в ​​обычную сальниковую коробку, либо с помощью уплотнительных колец. Некоторые производители клапанов, особенно те, которые специализируются на обработке агрессивных материалов, размещают уплотнение штока с внутренней стороны клапана, чтобы никакой материал, с которым он работал, не мог войти в контакт с штоком клапана. Если используется сальник или внешнее уплотнительное кольцо, жидкость, проходящая через клапан, вступит в контакт с штоком клапана.

Типичные применения для дроссельных клапанов

Клапан-бабочка может использоваться во многих различных жидкостных средах, и они хорошо работают в суспензионной среде. Ниже приведены некоторые типичные применения дроссельных клапанов:

• Охлаждение воды, воздуха, газов, противопожарной защиты и т. д.;
• Шлам и аналогичная среда;
• Вакуумный сервис;
• Высоконапорные и высокотемпературные водные и паровые службы;
• Преимущества дроссельных клапанов.

Компактная конструкция требует значительно меньше места по сравнению с другими клапанами

• Легкий вес;
• Для процесса, чтобы открыть или закрыть клапан, требуется меньше времени;
• Доступен в очень больших размерах;
• Перепад низкого давления и восстановление высокого давления.

Недостатки дроссельных клапанов

• Дросселирование ограничено низким перепадом давления;
• Парообразование и критический поток - две потенциальные проблемы;
• Движение диска неуправляемо и зависит от турбулентности потока.

Прокладка и установка дроссельных клапанов

Инструкция по монтажу от поставщика дроссельных клапанов

Клапан предназначен для использования между всеми типами гладких поверхностей и поверхностей с соединительным выступом фланцев.

Не используйте фланцевые прокладки. Конструкция дроссельной заслонки ограничивает потребность в прокладках. Для правильной установки пространство между фланцами должно быть достаточным, чтобы можно было вставить клапан, не нарушая уплотнение фланца. Обратите внимание, что кромка уплотнения диска находится на одной плоскости со стержнем. Поверните шток, чтобы установить диск в корпус, поместите клапан между фланцами и затяните вручную болты.

Медленно открывайте клапан против часовой стрелки, чтобы проверить наличие достаточного зазора диска.

Верните диск до 10% открытого положения и затяните все болты крест-накрест, еще раз проверьте, достаточно ли свободного пространства на диске.

Неправильно

Диск в закрытом положении и прокладки установлены между клапаном и ответными фланцами.

Правильный

Не используются фланцевые прокладки и диск в почти закрытой позиции.

Другая инструкция по монтажу от поставщика дроссельных клапанов

Внимание

Следующие прокладки должны использоваться для установки клапанов в трубопроводы.

• Тип прокладки

Усиленная PTFE прокладка (прокладка в оболочке, спирально-навитая прокладка или металлическая прокладка не могут быть установлены)

• Размер прокладки

Размеры прокладки должны соответствовать ASME B16.21. (Минимальная толщина прокладки составляет 3 мм.)

Клапаны не могут быть установлены на заглушках. Клапан должен быть установлен в соответствии со стрелкой на боковой стороне монтажного фланца оператора. Стрелка должна указывать от стороны более высокого давления к стороне более низкого давления в закрытом положении клапана.

Настоятельно рекомендуется следовать инструкциям поставщика дроссельного клапана!

Как избежать проблем с дроссельными клапанами

Большинство всех проблем с дроссельными клапанами на местности напрямую связаны с неправильным процессом установки. По этой причине целесообразно учитывать наилучшую практику при прокладке трубопроводов и установке самого клапана.

Седло в упругозапирающей задвижке обычно проходит вокруг обеих сторон клапана. В результате прокладки не требуются, поскольку эти седла выполняют функцию прокладки. Материал седла, проходящий через поверхность, сжимается во время установки и течет к центру седла клапана. Любое изменение в этой конфигурации из-за неправильной установки напрямую влияет на номинальное давление и моменты посадки / снятия.

В отличие от большинства типов клапанов диск дроссельного клапан фактически выходит за пределы поверхности корпуса клапана при заданных углах открытия (скажем, 30° или более) при установке между фланцами. Поэтому перед установкой очень важно убедиться, что диск может свободно поворачиваться и входить во фланцы и трубопровод.

Отгрузка и хранение

• Установите диски на 10% открытыми, чтобы они не были установлены.
• Поверхности каждого клапана должны быть закрыты во избежание повреждения поверхности седла, края диска или внутренней части клапана.
• Хранить в помещении, предпочтительно при температуре окружающей среды от 5 °C до 30 °C.
• Открывайте и закрывайте клапаны каждые 3 месяца.
• Отгружайте и храните клапаны, чтобы на кузов не было нагрузки.

Размещение клапанов

• Дроссельные клапаны должны быть установлены, если возможно, на расстоянии не менее 6 диаметров труб от других элементов линии, то есть от отводов, насосов, клапанов и т. д. Иногда это невозможно, но важно достичь максимально возможного расстояния.
• Если дроссельный клапан подключен к обратному клапану или насосу, оставьте между ними достаточно места, чтобы диск не мешал соседнему оборудованию.

Настройка клапанов

Процедуры установки:

1. Убедитесь, что поверхности трубопровода и фланца чистые. Любые посторонние материалы, такие как металлические опилки, окалина, сварочный шлак, сварочные прутки и т. д., могут ограничить движение диска или повредить диск, или седло.
2. Прокладки не требуются на упругих седельных клапанах, поскольку они простираются на обе поверхности клапана.
3. Выровняйте трубопровод и распределите фланцы так, чтобы корпус клапана можно было легко вставить между фланцами, не касаясь фланцев трубы.
4. Убедитесь, что диск клапана открыт на 10%, чтобы он не застревал в полностью сидячем положении.
5. Вставьте клапан между фланцами, как показано, следя за тем, чтобы не повредить поверхности седла. Всегда поднимайте клапан за установочные отверстия или с помощью нейлоновой стропы на шее или корпусе. Никогда не поднимайте клапан за привод или оператор, установленный на клапане.
6. Поместите клапан между фланцами, отцентрируйте его, вставьте болты и затяните их вручную. Аккуратно откройте диск, убедившись, что диск не касается внутренней части соседних труб.
7. Очень медленно закройте диск клапана, чтобы обеспечить зазор края диска от соседнего фланца трубы.
8. Полностью откройте диск и затяните все фланцевые болты, как показано на рисунке.
9. Повторите полное вращение диска почти до полного открытия, чтобы обеспечить правильные зазоры.