Запірний клапан в основному використовується для регулювання та зупинки рідини, що протікає через трубопровід. Він відрізняється від клапанів, таких як кульові крани та засувки, тим, що спеціально розроблені для контролю потоку рідини та не обмежуються лише закриттям. Причина, чому запірний клапан отримав таку назву, полягає в тому, що старіша конструкція має певний сферичний корпус і може бути розділена на дві півкулі, розділені екватором, де потік змінює напрямок. Фактичні внутрішні елементи запірного сідла зазвичай не сферичні (наприклад, кульові крани), а частіше мають плоску, напівсферичну або форму пробки. Кульові клапани більше обмежують потік рідини у відкритому стані, ніж засувки або кульові клапани, що призводить до більшого падіння тиску через них. Кульові клапани мають три основні конфігурації корпусу, деякі з яких використовуються для зменшення падіння тиску через клапан. Для отримання інформації про інші клапани, будь ласка, зверніться до нашого Посібника покупця клапанів.

Конструкція клапана

Запірний клапан складається з трьох основних частин:корпус і сідло клапана, диск і шток клапана, сальник та кришка. Під час роботи повертайте різьбовий шток через маховик або привід клапана, щоб підняти диск клапана з сідла клапана. Прохід рідини через клапан має Z-подібну форму, щоб рідина могла контактувати з головкою диска клапана. Це відрізняється від засувок, де рідина перпендикулярна до затвора. Таку конфігурацію іноді описують як Z-подібний корпус клапана або Т-подібний клапан. Вхідний та вихідний отвори вирівняні один з одним.

Інші конфігурації включають кутові та Y-подібні схеми. У кутовому запірному клапані вихідний отвір розташований під кутом 90° від вхідного отвору, а рідина тече вздовж L-подібного шляху. У Y-подібній або Y-подібній конфігурації корпусу клапана шток клапана входить у корпус клапана під кутом 45°, тоді як вхідний і вихідний отвори залишаються на одній лінії, як і в триходовому режимі. Опір потоку кутового клапана менший, ніж у Т-подібного клапана, а опір Y-подібного клапана менший. Триходові клапани є найпоширенішими з трьох типів.

Ущільнювальний диск зазвичай конічний, щоб прилягати до сідла клапана, але також можна використовувати плоский диск. Коли клапан злегка відкритий, рідина рівномірно обтікає диск, що призводить до розподілу зносу на сідлі клапана та диску. Тому клапан ефективно працює при зменшенні потоку. Як правило, напрямок потоку спрямований до сторони штока клапана, але в середовищі з високою температурою (пара), коли корпус клапана охолоджується та стискається, потік часто змінює напрямок, щоб диск клапана був щільно закритий. Клапан може регулювати напрямок потоку, використовуючи тиск для закриття (потік над диском) або відкриття (потік під диском), що дозволяє клапану не закриватися або не відкриватися.

Ущільнювальний диск або заглушказазвичай направляється вниз до сідла клапана через клітку для забезпечення належного контакту, особливо в умовах високого тиску. У деяких конструкціях використовується сідло клапана, і ущільнення на стороні штока клапана дискового преса прилягає до сідла клапана, щоб зняти тиск на сальникову набивку, коли клапан повністю відкрито.

Відповідно до конструкції ущільнювального елемента, запірний клапан можна швидко відкрити кількома обертами штока клапана для швидкого запуску потоку (або закрити, щоб зупинити потік), або поступово відкрити кількома обертами штока клапана для створення більш регульованого потоку через клапан. Хоча заглушки іноді використовуються як ущільнювальні елементи, їх не слід плутати з заглушками, які є чвертьобертовими пристроями, подібними до кульових клапанів, у яких замість кульок використовуються заглушки для зупинки та запуску потоку.

застосування

Запірні клапани використовуються для зупинки та регулювання станцій очищення стічних вод, електростанцій та технологічних установок. Вони використовуються в паропроводах, контурах охолоджувальної рідини, системах змащення тощо, де важливу роль відіграє контроль кількості рідини, що проходить через клапани.

Матеріалом для корпусу кульового клапана зазвичай є чавун або латунь/бронза для низького тиску, а для високого тиску та температури – кована вуглецева сталь або нержавіюча сталь. Зазначений матеріал корпусу клапана зазвичай включає всі деталі, що працюють під тиском, а «обшивка» стосується деталей, відмінних від корпусу клапана, включаючи сідло клапана, диск і шток. Більший розмір визначається класом тиску ASME, і замовляються стандартні болти або зварювальні фланці. Визначення розміру кульових клапанів потребує більше зусиль, ніж визначення розміру деяких інших типів клапанів, оскільки перепад тиску на клапані може бути проблемою.

Конструкція з висхідним штоком є найпоширенішою в запірних клапанах, але також можуть бути клапани з невисхідним штоком. Кришка зазвичай кріпиться болтами і її можна легко зняти під час внутрішнього огляду клапана. Сідло клапана та диск легко замінити.

Запірні клапаниЗазвичай автоматизовані за допомогою пневматичних поршневих або діафрагмових приводів, які безпосередньо діють на шток клапана, щоб перемістити диск у потрібне положення. Поршень/діафрагма можуть бути пружинно зміщені для відкриття або закриття клапана при втраті тиску повітря. Також використовується електричний поворотний привід.