У сектары кантролю прамысловых вадкасцей,матылькавыя клапаныадыгрываюць важную ролю ў рэгуляванні, накіраванні і ізаляцыі патоку вадкасцей, газаў і пульп у трубаправодах. Фланцавы клапан-матылёк — гэта адзін з тыпаў злучэнняў, які мае інтэграваныя фланцы на абодвух канцах корпуса клапана, што дазваляе надзейна злучаць фланцы з фланцамі труб.
Механізм павароту на чвэрць абаротуфланцавы клапан-матылёкадрознівае яго ад лінейных клапанаў, такіх як засаўкі або шаравыя клапаны, прапаноўваючы перавагі ў хуткасці і эканоміі месца.
У гэтым артыкуле падрабязна разгледжаны фланцавыя клапаны-матылькі, іх канструкцыя, тыпы, матэрыялы, прымяненне, перавагі і недахопы, мантаж, абслугоўванне, параўнанне з іншымі клапанамі і будучыя тэндэнцыі.
1. Вызначэнне і прынцып дзеяння
Фланцавы дросельны клапан — гэта клапан з паваротным рухам на 90 градусаў, які характарызуецца дыскам, які рэгулюе паток вадкасці шляхам кручэння штока. Корпус клапана мае фланцы на абодвух канцах для непасрэднага балтавага злучэння з трубаправодам. Фланцавыя дросельныя клапаны маюць прыпаднятыя або плоскія фланцы з адтулінамі для балтоў, што забяспечвае больш трывалае і стабільнае злучэнне, прыдатнае для прымянення пры нізкім, сярэднім і высокім ціску, а таксама для малых, сярэдніх і вялікіх дыяметраў.
Прынцып працы просты і эфектыўны. Клапан складаецца з корпуса клапана, дыска клапана, штока клапана, сядла клапана і прывада. Пры націсканні на ручку або шасцярню, або пры павароце штока клапана аўтаматычным прывадам, дыск клапана паварочваецца з становішча, паралельнага шляху патоку (цалкам адкрыты), у перпендыкулярнае становішча (цалкам закрыты). У адкрытым становішчы дыск клапана выраўнаваны з воссю трубаправода, што мінімізуе супраціў патоку і страты ціску. У закрытым стане дыск клапана ўшчыльняецца ў сядло ўнутры корпуса клапана.
Гэты механізм дазваляе хутка пераключаць клапан, звычайна патрабуецца паварот толькі на 90 градусаў, што робіць яго хутчэйшым за шматабаротныя клапаны. Фланцавыя матыльковыя клапаны могуць апрацоўваць двухбаковы паток і звычайна абсталяваны пругкімі або металічнымі сядламі для забеспячэння герметычнага закрыцця. Іх канструкцыя робіць іх асабліва прыдатнымі для сістэм, якія патрабуюць частых пераключэнняў або там, дзе абмежаваная прастора.
2. Кампаненты
Асноўныя кампаненты ўключаюць:
- Корпус клапанаЗнешні корпус, звычайна з падвойным фланцам, забяспечвае структурныя злучэнні і змяшчае ўнутраныя кампаненты. Вугляродзістая сталь выкарыстоўваецца для агульнага выкарыстання, нержавеючая сталь — для каразійнай устойлівасці, нікель-алюмініевая бронза — для марскога асяроддзя, а легаваная сталь — для экстрэмальных умоў.
- Дыск клапана:Круцільны элемент, даступны ў абцякальнай або плоскай канструкцыі, рэгулюе паток. Дыск можа быць адцэнтраваны або зрушаны для павышэння прадукцыйнасці. Выраблены з нержавеючай сталі, алюмініевай бронзы або пакрыты нейлонам для павышэння зносаўстойлівасці.
- СцяблоВал, які злучае дыск клапана з прывадам, перадае вярчальную сілу. Нержавеючая сталь або высокатрывалыя сплавы вытрымліваюць крутоўны момант.
Звычайна выкарыстоўваюцца скразныя або двухсекцыйныя штокі, абсталяваныя ўшчыльняльнікамі для прадухілення ўцечкі.
- СядзеннеУшчыльняльная паверхня выраблена з эластамернага матэрыялу, напрыклад, EPDM або PTFE. EPDM (-20°ад F да 250°F), BUNA-N (0°ад F да 200°Ф), Вітон (-10°ад F да 400°F) або PTFE (-100°ад F да 450°F) выкарыстоўваецца для мяккіх ушчыльненняў; металічныя матэрыялы, такія як нержавеючая сталь або Inconel, выкарыстоўваюцца для цвёрдых ушчыльненняў, якія вытрымліваюць высокія тэмпературы.
- ПрывадКіруецца ўручную (ручка, рэдуктар) або з дапамогай электрапрывада (пнеўматычны, электрычны).
- Упакоўка і пракладкіЗабяспечце герметычнасць ушчыльненняў паміж кампанентамі і фланцавымі злучэннямі.
Гэтыя кампаненты працуюць разам, каб забяспечыць надзейны кантроль патоку.
3. Тыпы фланцавых клапанаў-матылькоў
Фланцавыя дросельныя клапаны можна класіфікаваць наступным чынам у залежнасці ад размяшчэння дыска, спосабу прывада і тыпу корпуса.
3.1 Выраўноўванне
- Канцэнтрычны (нулявое зрушэнне): шток клапана праходзіць праз цэнтр дыска і мае пругкае сядло. Гэты клапан падыходзіць для прымянення пры нізкім ціску і тэмпературах да 250°F (250°F).°F.
- Падвойнае зрушэнне: шток клапана зрушаны за дыск і не ад цэнтра, што памяншае знос сядла. Гэты клапан падыходзіць для прымянення пры сярэднім ціску і тэмпературах да 400°F (400°F).°F.
- Трайное зрушэнне: павялічаны кут канічнага сядла стварае ўшчыльненне паміж металам. Гэты клапан падыходзіць для высокага ціску (да класа 600) і высокай тэмпературы (да 1200°F) прымянення і адпавядае патрабаванням нулявой уцечкі.
3.2 Спосаб прывядзення ў дзеянне
Тыпы прывадаў ўключаюць ручныя, пнеўматычныя, электрычныя і гідраўлічныя, каб задаволіць розныя эксплуатацыйныя патрабаванні.
4. Прамысловае прымяненне
Фланцавыя дросельныя клапаны шырока выкарыстоўваюцца ў наступных галінах:
- Ачыстка вады і сцёкавых вод: выкарыстоўваецца для рэгулявання патоку на ачышчальных збудаваннях і ў сістэмах адводу. - Хімічная апрацоўка: для апрацоўкі кіслот, шчолачаў і растваральнікаў патрабуюцца матэрыялы, устойлівыя да карозіі.
- Нафта і газ: трубаправоды для сырой нафты, прыроднага газу і працэсаў перапрацоўкі.
- Сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра: рэгулююць паток паветра і вады ў сетках ацяплення і астуджэння.
- Вытворчасць энергіі: кіруе парай, астуджальнай вадой і палівам.
- Харчовыя прадукты і напоі: гігіенічная канструкцыя для асептычнай апрацоўкі вадкасцей.
- Фармацэўтычная прамысловасць: дакладны кантроль у стэрыльных умовах.
- Марская і цэлюлозна-папяровая прамысловасць: выкарыстоўваецца для марской вады, цэлюлозна-папяровай прамысловасці і хімічнай апрацоўкі.
5. Перавагі і недахопы фланцавых клапанаў-матылькоў
5.1 Перавагі:
- Кампактны і лёгкі, што зніжае выдаткі на ўстаноўку і патрабаванні да прасторы.
- Хуткае кіраванне на чвэрць абароту і хуткая рэакцыя.
- Больш нізкі кошт для большых дыяметраў.
- Нізкія страты ціску ў адкрытым стане, энергаэфектыўныя і эфектыўныя.
- Падыходзіць для пераключэння вадкасцей з выдатнымі характарыстыкамі герметызацыі.
- Прастата абслугоўвання і сумяшчальнасць з сістэмамі аўтаматызацыі.
5.2 Недахопы:
- Дыск клапана блакуе шлях патоку ў адкрытым стане, што прыводзіць да некаторай страты ціску. - Абмежаваная дросельная здольнасць у прымяненні пад высокім ціскам, што можа выклікаць кавітацыю.
- Мяккія сядлы клапанаў хутчэй зношваюцца ў абразіўных асяроддзях.
- Занадта хуткае закрыццё можа выклікаць гідраўлічны ўдар.
- Некаторыя канструкцыі патрабуюць больш высокіх пачатковых крутоўных момантаў, што патрабуе больш моцных прывадаў.
6. Як усталяваць дросельны клапан
Падчас усталёўкі сумясціце фланец клапана з фланцам трубы, пераканаўшыся, што адтуліны для нітаў супадаюць.
Для герметызацыі ўстаўце пракладку.
Замацуйце балтамі і гайкамі, раўнамерна зацягваючы, каб пазбегнуць дэфармацыі.
Двухфланцавыя клапаны патрабуюць адначасовага выраўноўвання абодвух бакоў; клапаны з выступамі можна замацоўваць балтамі з аднаго боку за раз.
Праверце свабоду руху дыска, пераключыўшы клапан перад тым, як ствараць ціск.
Пры вертыкальнай усталёўцы шток клапана павінен быць размешчаны гарызантальна, каб прадухіліць назапашванне адкладаў.
Заўсёды выконвайце рэкамендацыі вытворцы і стандарты выпрабаванняў, такія як API 598.
7. Стандарты і правілы
Фланцавыя дросельныя клапаныпавінны адпавядаць стандартам бяспекі і ўзаемадзеяння:
- Дызайн: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Тэставанне: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Фланцы: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Сертыфікаты: CE, SIL3, API 607(пажарная бяспека).
8. Параўнанне з іншымі клапанамі
У параўнанні з засаўкамі, фланцавыя матыльковыя клапаны працуюць хутчэй і маюць дросельную здольнасць, але крыху менш супраціўляюцца патоку.
У параўнанні з шаравымі кранамі, яны больш эканамічныя для большых дыяметраў, але пры адкрыцці адчуваюць большыя страты ціску.
Шаравыя клапаны забяспечваюць больш дакладнае дросельаванне, але яны большыя па памеры і даражэйшыя.
У цэлым, дросельныя клапаны выдатна падыходзяць для прымянення ў абмежаванай прасторы і ў эканамічна абмежаваных умовах.