Дроссельный клапан — это клапан , который изолирует или регулирует поток жидкости. Механизм закрытия представляет собой диск , который вращается.
Работа аналогична работе шарового крана , что позволяет быстро перекрыть его. Обычно предпочтение отдается дисковым затворам, поскольку они стоят дешевле, чем клапаны других конструкций, и имеют меньший вес, поэтому им требуется меньшая поддержка. Диск расположен в центре трубы. Стержень проходит через диск к приводу на внешней стороне клапана. Вращение привода поворачивает диск параллельно или перпендикулярно потоку. В отличие от шарового крана, диск всегда присутствует в потоке, поэтому он вызывает падение давления , даже когда он открыт.
Поворотный затвор относится к семейству клапанов, называемых четвертьоборотными клапанами . В процессе работы клапан полностью открыт или закрыт, когда диск поворачивается на четверть оборота. «Бабочка» представляет собой металлический диск, закрепленный на стержне. Когда клапан закрыт, диск поворачивается так, что полностью перекрывает проход. Когда клапан полностью открыт, диск поворачивается на четверть оборота, что обеспечивает практически неограниченный проход жидкости. Клапан также можно постепенно открывать для дросселирования потока.
Существуют различные виды дроссельных заслонок, каждый из которых приспособлен для разного давления и различного использования. Дисковый затвор с нулевым смещением, в котором используется гибкость резины , имеет самое низкое номинальное давление. Высокопроизводительный дроссельный клапан с двойным смещением, используемый в системах с немного более высоким давлением, смещен от центральной линии седла диска и уплотнения корпуса (смещение один) и центральной линии отверстия (смещение два). Это создает кулачковое действие во время работы, которое поднимает седло из уплотнения, что приводит к меньшему трению, чем в конструкции с нулевым смещением, и снижает его склонность к износу. Клапаном, наиболее подходящим для систем высокого давления, является дроссельный клапан с тройным эксцентриситетом. В этом клапане ось контакта седла диска смещена, что практически исключает скользящий контакт между диском и седлом. В случае клапанов с тройным эксцентриситетом седло изготовлено из металла, поэтому его можно обработать таким образом, чтобы обеспечить герметичное перекрытие при контакте с диском.
Дисковый затвор межфланцевого типа предназначен для обеспечения герметизации от двунаправленного перепада давления и предотвращения обратного потока в системах, рассчитанных на однонаправленный поток. Это достигается за счет плотно прилегающего уплотнения; т.е. прокладка, уплотнительное кольцо , прецизионная обработка и плоская поверхность клапана на входной и выходной сторонах клапана. Недостаток состоит в том, что межфланцевые дроссельные заслонки имеют лишь небольшой диапазон регулирования расхода. Падение давления на межфланцевых дисковых затворах может быть больше. Вафельные дисковые затворы из-за своей конструкции склонны к засорению. [1]
Клапаны с проушинами имеют резьбовые вставки с обеих сторон корпуса клапана. Это позволяет устанавливать их в систему с помощью двух комплектов болтов без гаек. Клапан устанавливается между двумя фланцами с использованием отдельного набора болтов для каждого фланца. Эта установка позволяет отсоединить любую сторону системы трубопроводов, не нарушая при этом другую сторону.
Дроссельный клапан с выступом, используемый в тупиковых условиях, обычно имеет пониженное номинальное давление. Например, дроссельная заслонка с проушинами, установленная между двумя фланцами, имеет номинальное давление 1000 кПа (150 фунтов на квадратный дюйм ). Тот же клапан, установленный с одним фланцем, при работе в тупике имеет номинальное давление 520 кПа (75 фунтов на квадратный дюйм). Клапаны с проушинами чрезвычайно устойчивы к химикатам и растворителям и могут выдерживать температуры до 200 °C, что делает их универсальным решением.
Поворотные затворы представляют собой развитие обычных дроссельных заслонок и используются в основном в промышленности по переработке порошков. Вместо того, чтобы быть плоским, бабочка оснащена карманами. В закрытом состоянии он действует точно как дроссельная заслонка и герметичен. Но когда он находится во вращении, карманы позволяют сбрасывать определенное количество твердых частиц, [2] что делает клапан пригодным для дозирования сыпучего продукта под действием силы тяжести. Такие клапаны обычно имеют небольшие размеры (менее 300 мм), активируются пневматически и вращаются на 180 градусов вперед и назад.
В фармацевтической, химической и пищевой промышленности дроссельный клапан используется для прерывания потока продукта (твердого, жидкого, газообразного) в процессе. [3] Клапаны, используемые в этих отраслях, обычно производятся в соответствии с рекомендациями cGMP (действующая передовая производственная практика). Поворотные затворы обычно заменяют шаровые краны во многих отраслях промышленности, особенно в нефтяной, из-за более низкой стоимости и простоты установки, но трубопроводы, содержащие поворотные затворы, нельзя «очистить» для очистки.
Дроссельный клапан используется с конца 18 века. Джеймс Уатт использовал дроссельную заслонку в своих прототипах паровых двигателей. Благодаря достижениям в области производства материалов и технологий дроссельные заслонки могут быть уменьшены и выдерживать более экстремальные температуры. После Второй мировой войны в элементах уплотнителей использовался синтетический каучук, что позволило использовать дроссельную заслонку во многих других отраслях промышленности. [4] В 1969 году Джеймс Э. Хемфилл запатентовал усовершенствование дроссельной заслонки, уменьшающее гидродинамический крутящий момент, необходимый для изменения выходной мощности клапана. [5]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )CS1 maint: другие ( ссылка )