Поворотные затворы и задвижки — это два типа клапанов, обычно используемых в промышленных и муниципальных системах водоснабжения.Они имеют очевидные различия в структуре, функциях и применении.В этой статье будут подробно рассмотрены различия между дроссельными клапанами и задвижками с точки зрения принципа, состава, стоимости, долговечности, регулирования расхода, установки и обслуживания.
1. Принцип
Принцип дроссельной заслонки
Самая большая особенностьдвустворчатый клапанЭто его простая структура и компактный дизайн.Принцип его работы заключается в том, что круглая пластина-бабочка вращается вокруг штока клапана как центральной оси, контролируя поток жидкости.Тарелка клапана является своего рода КПП, и только с согласия дроссельной заслонки она может пройти.Когда дроссельная заслонка параллельна направлению потока жидкости, клапан полностью открыт;когда дроссельная заслонка перпендикулярна направлению потока жидкости, клапан полностью закрыт.Время открытия и закрытия дроссельной заслонки очень короткое, поскольку для полного открытия или закрытия требуется поворот всего на 90 градусов.По этой же причине это поворотный клапан и четвертьоборотный клапан.
Принцип задвижки
Клапанная пластиназадвижкаперемещается вверх и вниз вертикально к корпусу клапана.Когда затвор полностью поднят, внутренняя полость корпуса клапана полностью открывается, и жидкость может беспрепятственно проходить через него;когда затвор полностью опущен, жидкость полностью блокируется.Конструкция задвижки практически не оказывает сопротивления потоку при полном открытии, поэтому она подходит для применений, требующих полного открытия или полного закрытия.Здесь следует подчеркнуть, что задвижка пригодна для полного открытия и полного закрытия!Однако задвижка имеет медленную скорость срабатывания, то есть время открытия и закрытия больше, поскольку для полного открытия и закрытия требуется несколько оборотов маховика или червячной передачи.
2. Состав
Состав дроссельной заслонки
Как упоминалось выше, конструкция дроссельной заслонки относительно проста и включает такие основные компоненты, как корпус клапана, тарелка клапана, вал клапана, седло клапана и привод.Как показано на рисунке ниже.
Корпус клапана:
Корпус дроссельной заслонки имеет цилиндрическую форму и имеет внутри вертикальный канал.Корпус клапана может быть изготовлен из различных материалов, таких как чугун, ковкий чугун, нержавеющая сталь, углеродистая сталь, алюминиевая бронза и т. д. Конечно, выбор материала зависит от условий использования дроссельной заслонки и характера середина.
Клапанная пластина:
Тарелка клапана представляет собой вышеупомянутую открывающуюся и закрывающуюся часть в форме диска, по форме похожую на диск.Материал тарелки клапана обычно такой же, как материал корпуса клапана, или выше, чем материал корпуса клапана, поскольку дроссельная заслонка находится в непосредственном контакте со средой, в отличие от дроссельной заслонки по центральной линии, где корпус клапана непосредственно отделен. из среды через седло клапана.Некоторые специальные среды должны улучшать износостойкость, коррозионную стойкость и устойчивость к высоким температурам.
Шток клапана:
Шток клапана соединяет тарелку клапана и привод и отвечает за передачу крутящего момента для вращения тарелки клапана.Стержень клапана обычно изготавливается из нержавеющей стали 420 или других высокопрочных материалов, чтобы обеспечить его достаточную прочность и долговечность.
Седло клапана:
Седло клапана расположено во внутренней полости корпуса клапана и контактирует с пластиной клапана, образуя уплотнение, гарантирующее отсутствие утечки среды при закрытии клапана.Существует два типа уплотнения: мягкое уплотнение и жесткое уплотнение.Мягкое уплотнение обладает лучшими герметизирующими характеристиками.Обычно используемые материалы включают резину, ПТФЭ и т. д., которые обычно используются в дисковых затворах с центральной линией.Твердые уплотнения подходят для условий высокой температуры и высокого давления.Обычно используемые материалы включают SS304 + гибкий графит и т. д., которые распространены взатворы-бабочки с тройным эксцентриком.
Привод:
Привод используется для приведения штока клапана во вращение.Обычно используемые формы — ручные, электрические, пневматические или гидравлические.Ручные приводы обычно управляются с помощью рукояток или шестерен, тогда как электрические, пневматические и гидравлические приводы могут обеспечивать дистанционное управление и автоматическую работу.
Состав задвижек
Конструкция задвижки относительно сложна.Помимо корпуса клапана, тарелки клапана, вала клапана, седла клапана и привода имеются также набивка, крышка клапана и т. д. (см. рисунок ниже).
Корпус клапана:
Корпус задвижки обычно имеет бочкообразную или клиновидную форму, с прямоточным каналом внутри.Материал корпуса клапана в основном состоит из чугуна, литой стали, нержавеющей стали, латуни и т. д. Аналогично, соответствующий материал следует выбирать в соответствии с условиями использования.
Крышка клапана:
Крышка клапана соединена с корпусом клапана, образуя закрытую полость клапана.На клапанной крышке обычно имеется сальник для установки сальника и уплотнения стержня клапана.
Шибер + седло клапана:
Задвижка — это открывающаяся и закрывающаяся часть задвижки, обычно имеющая клиновидную форму.Ворота могут быть одинарными или двустворчатыми.Задвижка, которую мы обычно используем, представляет собой одинарную задвижку.Материал шиберной задвижки с эластичным уплотнением — GGG50, покрытый резиной, а шибер задвижки с жестким уплотнением — материал корпуса + латунь или нержавеющая сталь.
Шток клапана:
Шток клапана соединяет затвор и привод и перемещает затвор вверх и вниз посредством резьбовой передачи.Материал стержня клапана обычно представляет собой высокопрочные материалы, такие как нержавеющая сталь или углеродистая сталь.В зависимости от движения штока клапана задвижки можно разделить на задвижки с выдвижным штоком и задвижки с невыдвижным штоком.Резьба штока клапана задвижки с выдвижным штоком расположена снаружи корпуса клапана, и ясно видно открытое и закрытое состояние;резьба штока клапана задвижки с невыдвижным штоком расположена внутри корпуса клапана, конструкция относительно компактна, а пространство для установки меньше, чем у задвижки с выдвижным штоком.
Упаковка:
Набивка расположена в сальнике клапанной крышки, которое служит для герметизации зазора между стержнем клапана и клапанной крышкой для предотвращения подтекания среды.Обычные материалы уплотнения включают графит, ПТФЭ, асбест и т. д. Для обеспечения герметичности уплотнение сжимается сальником.
Привод:
• Маховик является наиболее распространенным ручным приводом, который приводит в движение передачу резьбы штока клапана, вращая маховик и перемещая затвор вверх и вниз.Для задвижек большого диаметра или высокого давления часто используются электрические, пневматические или гидравлические приводы для уменьшения рабочего усилия и увеличения скорости открытия и закрытия.Конечно, это другая тема.Если вам интересно, пожалуйста, ознакомьтесь со статьейСколько оборотов нужно, чтобы закрыть дроссельную заслонку?Как долго?
3. Стоимость
Стоимость дроссельной заслонки
Поворотные затворы обычно дешевле задвижек.Это связано с тем, что дисковые затворы имеют короткую конструкцию, требуют меньше материалов и имеют относительно простой производственный процесс.Кроме того, поворотные затворы легче, что также снижает затраты на транспортировку и монтаж.Экономическое преимущество поворотных затворов особенно очевидно на трубопроводах большого диаметра.
Стоимость задвижки
Стоимость производства задвижек обычно выше, особенно для применений большого диаметра или высокого давления.Конструкция задвижек сложна, а точность обработки шиберных пластин и седел клапанов высока, что требует большего количества процессов и времени в процессе производства.Кроме того, задвижки тяжелее, что увеличивает стоимость транспортировки и монтажа.
Как видно из приведенного рисунка, для того же Ду100 шиберная задвижка значительно крупнее дроссельной заслонки.
4. Долговечность
Долговечность дроссельной заслонки
Долговечность дроссельных заслонок зависит от материалов седла клапана и корпуса клапана.В частности, уплотнительные материалы поворотных затворов с мягким уплотнением обычно изготавливаются из резины, ПТФЭ или других гибких материалов, которые могут изнашиваться или стареть при длительном использовании.Разумеется, уплотнительные материалы дисковых затворов с жестким уплотнением изготовлены из высокопроизводительных синтетических материалов или металлических уплотнений, поэтому долговечность значительно улучшена.
В целом дисковые затворы обладают хорошей долговечностью в системах низкого и среднего давления, но эффективность уплотнения может снижаться в средах с высоким давлением и высокой температурой.
Также стоит отметить, что дисковые затворы могут изолировать среду, обертывая корпус клапана седлом клапана, чтобы предотвратить коррозию корпуса клапана.При этом тарелка клапана может быть полностью герметизирована резиной и полностью футерована фтором, что существенно повышает ее стойкость к агрессивным средам.
Долговечность задвижек
Конструкция эластичного уплотнения седла задвижек сталкивается с той же проблемой, что и дроссельные заслонки, а именно: износ и старение во время использования.Однако задвижки с жестким уплотнением хорошо работают в условиях высокого давления и высокой температуры.Поскольку уплотнительная поверхность задвижки «металл-металл» обладает высокой износостойкостью и устойчивостью к коррозии, срок ее службы обычно увеличивается.
Однако заслонка задвижки легко застревает примесями в среде, что также может повлиять на ее долговечность.
Кроме того, его внешний вид и структура определяют, что полную футеровку сделать сложно, поэтому для одной и той же агрессивной среды, независимо от того, цельнометаллическая она или полная футеровка, ее цена значительно выше, чем у задвижки.
5. Регулирование потока
Регулирование расхода дроссельной заслонки
Трехэксцентриковый дроссельный клапан может регулировать поток при различных отверстиях, но его характеристика потока относительно нелинейна, особенно когда клапан близок к полностью открытому, поток сильно меняется.Таким образом, дроссельный клапан подходит только для сцен с низкими требованиями к точности регулировки, в противном случае можно выбрать шаровой клапан.
Регулирование потока задвижки
Задвижка спроектирована так, чтобы больше подходить для операций полного открытия или полного закрытия, но не для регулирования потока.В частично открытом состоянии затвор будет вызывать турбулентность и вибрацию жидкости, что может легко повредить седло клапана и затвор.
6. Установка
Установка дроссельной заслонки
Установка дроссельной заслонки относительно проста.Он легкий по весу, поэтому не требует слишком большой поддержки при установке;он имеет компактную структуру, поэтому особенно подходит для случаев с ограниченным пространством.
Дроссельный затвор может быть установлен на трубах в любом направлении (горизонтальном или вертикальном), при этом строгих требований к направлению потока в трубе нет.Следует отметить, что при высоком давлении или большом диаметре заслонка во время установки должна находиться в полностью открытом положении, чтобы избежать повреждения уплотнения.
Монтаж задвижек
Монтаж задвижек более сложен, особенно задвижек большого диаметра и с жестким уплотнением.Из-за большого веса задвижек при монтаже требуются дополнительные опорно-фиксирующие мероприятия, обеспечивающие устойчивость задвижки и безопасность монтажника.
Задвижки обычно устанавливаются на горизонтальных трубах, и для обеспечения правильной установки необходимо учитывать направление потока жидкости.Кроме того, ход открытия и закрытия задвижек длинный, особенно у задвижек с выдвижным штоком, и для управления маховиком необходимо зарезервировать достаточно места.
7. Техническое обслуживание и обслуживание
Техническое обслуживание дроссельных заслонок
Поворотные затворы состоят из меньшего количества деталей, их легко разбирать и собирать, поэтому их легче обслуживать.При ежедневном техническом обслуживании в основном проверяют старение и износ тарелки клапана и седла клапана.Если обнаружено, что уплотнительное кольцо сильно изношено, его необходимо вовремя заменить.Поэтому мы рекомендуем покупателям приобретать сменные дисковые затворы с мягкой обратной связью.Если плоскостность поверхности и обработка тарелки клапана не позволяют добиться хорошего уплотняющего эффекта, ее также необходимо заменить.
Кроме того, происходит смазка стержня клапана.Хорошая смазка способствует гибкости и долговечности работы дроссельной заслонки.
Обслуживание задвижек
Задвижки состоят из множества деталей, и их сложно разбирать и собирать, особенно в крупных трубопроводных системах, где объем работ по техническому обслуживанию велик.При техническом обслуживании особое внимание следует обращать на то, плавно ли поднимается и опускается ворота и нет ли в канавке корпуса клапана посторонних предметов.
Если контактная поверхность седла клапана и затвора поцарапана или изношена, ее необходимо отполировать или заменить.Разумеется, смазка стержня клапана тоже необходима.
Больше внимания следует уделять обслуживанию набивки, чем дроссельной заслонки.Уплотнение задвижки используется для герметизации зазора между штоком клапана и корпусом клапана, чтобы предотвратить утечку среды.Старение и износ уплотнения являются распространенными проблемами задвижек.В ходе технического обслуживания необходимо регулярно проверять герметичность набивки и при необходимости регулировать или заменять ее.
8. Заключение
Таким образом, дисковые затворы и задвижки имеют свои преимущества и недостатки с точки зрения производительности, стоимости, долговечности, регулирования расхода и установки:
1. Принцип: поворотные заслонки имеют высокую скорость открытия и закрытия и подходят для быстрого открытия и закрытия;задвижки имеют длительное время открытия и закрытия.
2. Состав: поворотные заслонки имеют простую конструкцию, а задвижки имеют сложную конструкцию.
3. Стоимость: дроссельные заслонки имеют более низкую стоимость, особенно для применений большого диаметра;задвижки имеют более высокую стоимость, особенно при высоком давлении или особых требованиях к материалам.
4. Долговечность: дисковые затворы имеют большую долговечность в системах низкого и среднего давления;задвижки хорошо работают в условиях высокого давления и высоких температур, но частое открытие и закрытие может повлиять на срок их службы.
5. Регулировка расхода: дроссельные заслонки подходят для грубого регулирования расхода;задвижки больше подходят для полностью открытых или полностью закрытых операций.
6. Установка: Поворотные затворы просты в установке и применимы как к горизонтальным, так и к вертикальным трубопроводам;задвижки сложны в монтаже и подходят для горизонтальной прокладки трубопровода.
7. Техническое обслуживание. При техническом обслуживании дроссельных заслонок основное внимание уделяется износу и старению пластины клапана и седла клапана, а также смазке штока клапана.В дополнение к этому задвижка также должна поддерживать герметичность.
На практике выбор дроссельных заслонок или задвижек необходимо всесторонне учитывать в соответствии с конкретными условиями работы и требованиями, чтобы обеспечить наилучшую производительность и экономичность.