Запорные клапаны, задвижки, дисковые затворы, обратные клапаны и шаровые краны – всё это незаменимые элементы управления в различных трубопроводных системах сегодня. Каждый клапан отличается по внешнему виду, конструкции и даже функциональному назначению. Однако запорный клапан и задвижка имеют некоторое сходство и, в то же время, выполняют функцию усечения трубопровода, поэтому многие, кто не имеет опыта работы с клапанами, могут их перепутать. На самом деле, если присмотреться, разница между запорным клапаном и задвижкой довольно велика.
- Структура
В случае ограниченного пространства для установки необходимо обратить внимание на выбор:
Задвижка плотно закрывается благодаря давлению среды, обеспечивая отсутствие утечек. При открытии и закрытии золотник клапана и уплотнительная поверхность седла клапана постоянно соприкасаются и трутся друг о друга, что приводит к быстрому износу уплотнительной поверхности. Когда задвижка близка к закрытию, разница давлений между передней и задней частями трубопровода очень велика, что приводит к значительному износу уплотнительной поверхности.
Конструкция задвижки сложнее, чем у шарового крана. С точки зрения внешнего вида, при одинаковом калибре задвижка выше шарового крана, а шаровой кран длиннее задвижки. Кроме того, задвижки делятся на задвижки со светлым и тёмным штоком, в отличие от шарового крана.
- Работа
При открытии и закрытии запорный клапан относится к типу клапанов с выдвижным штоком, то есть маховик вращается, совершая вращательное и подъемное движение вместе со штоком клапана. Задвижка же должна вращать маховик, совершая таким образом движение подъема штока, при этом положение самого маховика остается неизменным.
Расходы различаются: задвижки требуют полного или частичного закрытия, а шаровые клапаны — нет. У шарового клапана задано направление впуска и выпуска, а у задвижки нет требований к направлению подачи и выпуска.
Кроме того, задвижка может находиться только в двух состояниях: полностью открыта или полностью закрыта. Ход задвижки очень большой, а время открытия и закрытия длительное. Ход пластины клапана шарового клапана значительно меньше, и пластина клапана шарового клапана может останавливаться в определённом положении для регулирования расхода. Задвижка может использоваться только для отсечения потока и не имеет других функций.
- Производительность
Шаровой клапан может использоваться для перекрытия и регулирования расхода. Сопротивление потока жидкости в шаровом клапане относительно велико, и его открытие и закрытие требуют больших усилий, но поскольку пластина клапана расположена близко к уплотнительной поверхности, ход открытия и закрытия короткий.
Поскольку задвижка может быть только полностью открыта и полностью закрыта, то при ее полном открытии сопротивление потоку среды в канале корпуса клапана практически равно 0, поэтому открытие и закрытие задвижки будет очень трудоемким, но пластина задвижки находится далеко от уплотнительной поверхности, и время открытия и закрытия велико.
- Установка и направление потока
Эффект задвижки, проходящей в обоих направлениях, одинаков, и нет требований к направлению входа и выхода, и среда может течь в обоих направлениях. Шаровой клапан необходимо устанавливать в строгом соответствии с направлением стрелки на корпусе клапана. Существует чёткое указание направления импорта и экспорта шарового клапана. В Китае направление потока шарового клапана «три в один» — сверху вниз.
Шаровой клапан расположен низко на входе и высоко на выходе, а снаружи видны трубы, не находящиеся на одном уровне фаз. Рабочий орган задвижки расположен горизонтально. Ход задвижки больше, чем у шарового клапана.
С точки зрения гидравлического сопротивления, гидравлическое сопротивление задвижки мало, когда она полностью открыта, а гидравлическое сопротивление запорного клапана велико. Коэффициент гидравлического сопротивления обычной задвижки составляет около 0,08 ~ 0,12, усилие открытия и закрытия мало, и среда может течь в двух направлениях. Гидравлическое сопротивление обычных запорных клапанов в 3-5 раз больше, чем у задвижек. При открытии и закрытии необходимо приложить усилие для закрытия, чтобы добиться уплотнения, золотник клапана шарового клапана соприкасается с уплотнительной поверхностью только тогда, когда он полностью закрыт, поэтому износ уплотнительной поверхности очень мал, потому что поток основного усилия должен добавляться к приводу шарового клапана следует обратить внимание на регулировку механизма управления крутящим моментом.
Шаровой клапан имеет два способа установки, один из которых заключается в том, что среда может поступать снизу золотника клапана, преимущество состоит в том, что при закрытии клапана набивка не находится под давлением, срок службы набивки может быть продлен, а работы по замене набивки могут быть выполнены под давлением в трубопроводе перед клапаном; недостаток заключается в том, что крутящий момент клапана большой, который примерно в 1 раз больше верхнего потока, и осевое усилие штока клапана большое, и шток клапана легко гнется.
Поэтому этот метод, как правило, подходит только для запорных клапанов малого диаметра (DN50 и меньше), а запорные клапаны свыше DN200 выбираются с учетом способа поступления среды сверху. (Электрические запорные клапаны, как правило, используют среду для поступления сверху.) Недостаток способа поступления среды сверху прямо противоположен недостатку способа её поступления снизу.
- Уплотнение
Уплотнительная поверхность шарового клапана представляет собой небольшую трапециевидную сторону сердечника клапана (специально посмотрите на форму сердечника клапана), как только сердечник клапана выпадает, это эквивалентно закрытию клапана (если разница давлений большая, конечно, закрытие не будет строгим, но обратный эффект неплох), задвижка уплотняется боковой стороной запорной пластины сердечника клапана, эффект уплотнения не такой хороший, как у шарового клапана, и сердечник клапана не выпадет, как у шарового клапана.
Время публикации: 01.04.2022
