Що таке поворотний клапан?

1.Що таке поворотний затвор?

2.Деталі поворотного затвору.

3.Принцип роботи .

4.Привод поворотного затвору.

5.Переваги поворотних затворів.

1.Що таке поворотний затвор?

Дископоворотні затвори – це сімейство чверть оборотних клапанів обертального руху, які використовуються в трубопроводах для перекриття потоку. Часто кажуть, що поворотні затвори можна використовувати для регулювання потоку. Однак ми не рекомендуємо цього робити, оскільки це може пошкодити диск клапана та негативно вплинути на його властивості ущільнювачів. Вони використовуються в різних технологічних середовищах і галузях промисловості, особливо у водопостачанні, зборі та розподілі води, а також на насосних станціях, і мають широкий спектр застосування, особливо в ізоляції потоку. До ключових переваг цих клапанів перед іншими сімействами відносяться: простота конструкції та компактність, в результаті чого кінцеві вироби мають меншу вагу та низьку вартість, а також меншу монтажну площу та більш високу швидкість спрацьовування.

 Поворотні затвори Hawle є фланцевими затворами типу “подвійний ексцентрик” (подвійне зміщення). Подвійне зміщення або ексцентриситет означає, що конструкція даного клапана передбачає два зсува диска від центру корпусу клапана або осі обертання штока.

2.Деталі поворотного затвору

Нижче наведено основні компоненти поворотного клапана:

Корпус клапана

Корпус клапана встановлюється між фланцями труби – найпоширенішими типами кінцевих з’єднань є фланцеві з відповідними фланцями та прокладками.   

Диск

До корпусу клапана прикріплений диск, який функціонує як затвор, який зупиняє або дроселює потік рідини; це можна вважати еквівалентом клина в засувці або кулі в кульовому крані. Диск зазвичай розточений під шток чи вал. Існує безліч варіацій конструкції, орієнтації та матеріалу диска для покращення потоку, ущільнення та/або  робочого крутного моменту. Наприклад, подвійний ексцентричний диск Hawle 9881K призначений для зменшення зносу ущільнювачів і «задирів», а також зменшення робочого крутного моменту. 

Сідло

Всередині корпус клапана має посадкове місце диска виконане з міцного еластомеру або металевого ущільнення, яке фіксує диск у закритому положенні для досягнення повного перекриття та усунення протікання. Сідло в корпусі дископоворотного затвора серії 9881K виконане з нержавіючої сталі, за допомогою зварювання та шліфування, що забезпечує стійкість поверхні сідла до корозії та ерозії. Завдяки особливій конструкції сідла клапан має герметичність відповідно до вимог EN12266-A. 

Шток

Вал клапана, який часто також називають штоком, є компонентом, який з’єднує диск із приводним механізмом і передає крутний момент через себе.

Ущільнення

Ущільнення присутні на кількох елементах клапана, а саме на диску , валу та редукторі. Воно  забезпечує повну  герметичність під час роботи або захищає внутрішні компоненти клапана від попадання технологічного середовища. Ущільнення сідла і диска забезпечується круглим пружним кільцем ущільнювача Т-подібного профілю, яке фіксується на диску стопорним кільцем, що запобігає зминанню ущільнювального кільця. У закритому положенні кільце ущільнювача притискається до поверхні сідла, забезпечуючи щільне ущільнення в обох напрямках потоку. У відкритому положенні кільце ущільнювача зовсім не напружене завдяки конструкції диска з подвійним ексцентриком. Усуваючи взаємодію між технологічним середовищем  і валом, система ущільнення валу з кількома ущільнювальними кільцями забезпечує ущільнення та не потребує обслуговування протягом усього терміну служби клапана. 2.Дископоворотний затвор: принцип роботиКонструкція затвора відносно проста: обертання диска клапана керує потоком рідини. У закритому положенні диск перекриває отвір клапана, а у відкритому положенні диск орієнтований перпендикулярно напрямку потоку та пропускає потік. Поворотні затвори зазвичай забезпечують двонаправлений потік та можливість перекриття. Проте вони не є повно прохідними. І в процесі роботи можуть викликати турбулентність потоку та додатковий опір. Матеріал корпусу – ковкий чавун з епоксидним порошковим покриттям на внутрішній та зовнішній поверхні. Клапани зазвичай керуються маховиками, електро або пневмоприводами відповідно до вимог конкретного технологічного процесу. Методи активації ми обговоримо далі в статті.

 4.Приведення в дію поворотних затворів

Існує кілька способів керування або приведення в дію поворотних затворів – ручний або повністю автоматичний. 

Управління за допомогою електроприводу:

використовує електричний привод для керування клапаном. За допомогою керуючого сигналу 4-20 мА можливе високоточне регулювання з можливістю бачити положення диска в процесі. 

Управління за допомогою пневмоприводу:

також використовується для високоточного керування та забезпечує більш швидке відкриття/закриття порівняно з ручним керуванням або керуванням за допомогою електроприводів. У процесі використовується  стиснене повітря для приведення в дію диска. 

Гідравлічні приводи:

зазвичай використовується у випадках, що вимагають великих крутних моментів для відкриття та закриття клапана при високому тиску та високій в’язкості середовища. 

Ручне керування:

зазвичай використовуються масляні редуктори з ручним керуванням за допомогою маховика та кривошипного механізму для керування затвором. Невеликі ручні клапани можуть бути оснащені важелем. Для затворів великих діаметрів передбачені редуктори які забезпечують передачу моменту, що крутить, з великим передатним числом. Іншим способом ручного управління є випадки, коли затвор монтується у безколодязному виконанні. Управління здійснюється за допомогою подовжувального штока , адаптера і відповідного Т-образного ключа з  рівня землі.Внаслідок застосування редукторів з великим передатним числом з’являється можливість використовувати приводи з нижчими моментами, в результаті чого підбір і установка приводів для поворотних затворів обходиться дешевше, ніж для засувок аналогічного діаметру. Серія 9881K постачається в стандартній комплектації з ручним приводом за допомогою маховика і черв’ячним редуктором з конструктивною особливістю самоблокування, яка мінімізує люфт шестірні і гарантує правильну роботу і герметичність диска затвора. Він також сумісний із зовнішніми приводами за допомогою фланця ISO 5210 для монтажу багатооборотних приводів. 

5.Переваги поворотних затворів

Залежно від сфери застосування поворотні затвори можуть мати значні переваги перед іншими типами клапанів, особливо при розмірах понад DN 200 (200 мм): 

Легкість та компактність:

Завдяки компактній конструкції та меншим розмірам, поворотні затвори займають значно менше місця при встановленні та забезпечують економію у вигляді зниження витрат на установку, включаючи трудовитрати, обладнання та вантажопідйомну техніку.

 Низькі вимоги до обслуговування:

Проста за своєю суттю, економічна конструкція, що складається з невеликої кількості частин, що рухаються, і, отже, меншої кількості виробів схильних до зносу, значно знижує вимоги до їх обслуговування. 

Швидка дія:

Поворот рукоятки або виконавчого механізму на 90° забезпечує повне закриття або відкриття клапана. Однак для великих поворотних затворів часто потрібен редуктор як частина виконавчого механізму, який знижує робочий момент, що крутить, і спрощує експлуатацію клапана, але при цьому втрачається швидкість закриття / відкриття. 

Низька вартість:

Завдяки своїй простій конструкції поворотні затвори вимагають менше матеріалів, простіше у проектуванні та виробництві та часто є більш економічним вибором у порівнянні з іншими типами запірної арматури. Економія витрат очевидніша при великих розмірах клапанів, зазвичай вище DN 300. Поворотні затвори мають широкий спектр застосування, включаючи можливість встановлення під землею.

Двоексцентрикові поворотні затвори Hawle

З точки зору застосування поворотні затвори особливо добре підходять для роботи з великими потоками рідини, наприклад, в системах розподілу води на насосних станціях або системах передачі води, також водоочисних станціях з використанням морської або сирої води. Затвори поставляються у великому діапазоні розмірів, включаючи DN 2500 мм, що робить їх ідеальними для застосування у системах розподілу питної води. Вони зазвичай використовуються для перекриття потоку і зазвичай повністю відкриті або закриті. Компанія Hawle, на запит, також постачає поворотні затвори орієнтовані на конкретні області застосування. Наприклад, двоексцентрикові двофланцеві поворотні затвори 9881 Özkan пропонуються для застосування при високому робочому тиску до 40 бар (PN 40) та діаметром до DN 2500мм включно. 

Двоексцентрикові поворотні затвори Hawle серії 9881K мають розміри від DN 150 до DN 1600 та номінальний тиск PN 10 і PN 16. Крім того, такі конструктивні особливості, як диск з подвійним зміщенням або подвійний ексцентрик (e1 і e2, як показано вище) посилюють переваги затвора, забезпечуючи герметичність сідла за рахунок ущільнення по всьому колу, і збільшують термін служби внутрішніх компонентів, знижуючи вимоги до робочого моменту.