Дъждовните клапи и шибърните клапани са два вида клапани, често използвани в промишлените и общинските приложения за водоснабдяване. Те имат очевидни разлики в структурата, функцията и приложението. Тази статия ще обсъди подробно разликите между дроселните клапи и шибърните клапани от гледна точка на принципа, състава, цената, издръжливостта, регулирането на дебита, монтажа и поддръжката.
1. Принцип
Принцип на дроселовата клапа
Най-голямата характеристика надроселова клапае неговата проста структура и компактен дизайн. Принципът му на работа е, че кръглата плоча на дроселната клапа се върти около стеблото на клапана като централна ос, за да контролира потока на флуида. Плочата на клапана е като контролна точка и може да премине само със съгласието на плочата на дроселната клапа. Когато плочата на дроселната клапа е успоредна на посоката на потока на флуида, клапанът е напълно отворен; когато плочата на дроселната клапа е перпендикулярна на посоката на потока на флуида, клапанът е напълно затворен. Времето за отваряне и затваряне на дроселната клапа е много кратко, тъй като е необходимо само 90 градуса завъртане, за да завърши операцията по пълно отваряне или затваряне. Това е и причината, поради която е ротационен клапан и клапан с четвърт оборот.
Принцип на шибърния вентил
Клапанната плоча нашибърен вентилдвижи се вертикално нагоре и надолу спрямо тялото на клапана. Когато шибърът е напълно повдигнат, вътрешната кухина на тялото на клапана е напълно отворена и флуидът може да преминава безпрепятствено; когато шибърът е напълно спуснат, флуидът е напълно блокиран. Конструкцията на шибъра го прави почти без съпротивление на потока, когато е напълно отворен, така че е подходящ за приложения, които изискват пълно отваряне или пълно затваряне. Тук трябва да се подчертае, че шибърът е подходящ както за пълно отваряне, така и за пълно затваряне! Шибърът обаче има бавна скорост на реакция, т.е. времето за отваряне и затваряне е по-дълго, защото са необходими няколко завъртания, за да се завърти ръчното колело или червячната предавка, за да се отвори и затвори напълно.
2. Състав
Състав на дроселова клапа
Както бе споменато по-горе, структурата на дроселовата клапа е сравнително проста и включва основните компоненти като тяло на клапана, плоча на клапана, вал на клапана, седалка на клапана и задвижване. Както е показано на фигурата по-долу.
Корпус на клапана:
Корпусът на дроселовата клапа е цилиндричен и има вертикален канал вътре. Корпусът на клапана може да бъде изработен от различни материали, като чугун, сферографитен чугун, неръждаема стомана, въглеродна стомана, алуминиев бронз и др. Разбира се, изборът на материал зависи от средата на употреба на дроселовата клапа и естеството на средата.
Клапанна плоча:
Клапанната плоча е гореспоменатата дисковидна отваряща и затваряща част, която е подобна на диск по форма. Материалът на клапанната плоча обикновено е същият като този на тялото на клапана или по-висок от този на тялото на клапана, тъй като дроселната клапа е в директен контакт със средата, за разлика от централната дроселна клапа, където тялото на клапана е директно отделено от средата чрез седалка на клапана. Някои специални среди трябва да подобрят износоустойчивостта, устойчивостта на корозия и устойчивостта на високи температури.
Стебло на клапана:
Стеблото на клапана свързва плочата на клапана и задвижването и е отговорно за предаването на въртящ момент за въртене на плочата на клапана. Стеблото на клапана обикновено е изработено от неръждаема стомана 420 или други високоякостни материали, за да се осигури достатъчна здравина и издръжливост.
Седло на клапана:
Седлото на клапана е облицовано във вътрешната кухина на тялото на клапана и е в контакт с плочата на клапана, за да образува уплътнение, което гарантира, че средата няма да изтича, когато клапанът е затворен. Има два вида уплътнения: меко уплътнение и твърдо уплътнение. Мекото уплътнение има по-добри уплътнителни характеристики. Често използваните материали включват гума, PTFE и др., които са най-често използвани в централните дроселни клапани. Твърдите уплътнения са подходящи за среда с висока температура и високо налягане. Често използваните материали включват SS304 + гъвкав графит и др., които са често срещани в...тройни ексцентрични дроселови клапи.
Задвижващ механизъм:
Задвижващият механизъм се използва за задвижване на стеблото на клапана, за да се върти. Най-често използваните форми са ръчни, електрически, пневматични или хидравлични. Ръчните задвижващи механизми обикновено се управляват с дръжки или зъбни колела, докато електрическите, пневматичните и хидравличните задвижващи механизми могат да постигнат дистанционно управление и автоматизирана работа.
Състав на шибърните клапани
Структурата на шибърния клапан е сравнително сложна. В допълнение към тялото на клапана, плочата на клапана, вала на клапана, седалката на клапана и задвижването, има също така уплътнение, капак на клапана и др. (вижте фигурата по-долу)
Корпус на клапана:
Тялото на шибърния вентил обикновено е с форма на бъчва или клин, с прав канал вътре. Материалът на тялото на вентила е предимно чугун, лята стомана, неръждаема стомана, месинг и др. По подобен начин, подходящият материал трябва да се избере според условията на употреба.
Капак на клапаните:
Капакът на клапана е свързан с тялото на клапана, за да образува затворена кухина на клапана. Обикновено на капака на клапана има салникова кутия за монтиране на уплътнението и уплътняване на стеблото на клапана.
Шибър + седалка на клапана:
Шибърът е отварящата и затварящата част на шибърния вентил, обикновено с клиновидна форма. Шибърът може да бъде единичен или двоен. Шибърният вентил, който обикновено използваме, е единичен. Материалът на еластичния шибър е GGG50, покрит с гума, а корпусът на твърдо уплътненията е от месинг или неръждаема стомана.
Стебло на клапана:
Стеблото на клапана свързва шибъра и задвижващия механизъм и го движи нагоре и надолу чрез резбова предавка. Материалът на стеблото на клапана обикновено е високоякостни материали, като неръждаема стомана или въглеродна стомана. Според движението на стеблото на клапана, шибърите могат да бъдат разделени на шибъри с повдигащо се стебло и шибъри без повдигащо се стебло. Резбата на стеблото на шибъра с повдигащо се стебло е разположена извън тялото на клапана и отвореното и затвореното състояние са ясно видими; резбата на стеблото на шибъра с неповдигащо се стебло е разположена вътре в тялото на клапана, конструкцията е сравнително компактна и монтажното пространство е по-малко от това на шибъра с повдигащо се стебло.
Опаковка:
Уплътнението се намира в салниковото уплътнение на капака на клапана, което се използва за уплътняване на пролуката между стеблото на клапана и капака на клапана, за да се предотврати изтичане на течност. Често срещаните материали за уплътняване включват графит, PTFE, азбест и др. Уплътнението се компресира от салника, за да се осигури уплътнителна ефективност.
Задвижващ механизъм:
• Ръчното колело е най-разпространеният ръчен задвижващ механизъм, който задвижва резбовата предавка на стеблото на клапана чрез завъртане на ръчното колело, за да се движи шибърът нагоре и надолу. За шибъри с голям диаметър или високо налягане често се използват електрически, пневматични или хидравлични задвижващи механизми, за да се намали работната сила и да се ускори скоростта на отваряне и затваряне. Разбира се, това е друга тема. Ако се интересувате, моля, вижте статията.Колко завъртания се затварят с дроселова клапаКолко време отнема?
3. Цена
Цена на дроселова клапа
Дроселови клапи обикновено са по-евтини от шибърните клапани. Това е така, защото дроселовите клапи имат къса конструкция, изискват по-малко материали и имат сравнително прост производствен процес. Освен това, дроселовите клапи са по-леки, което също намалява разходите за транспорт и монтаж. Предимството на дроселовите клапи по отношение на цената е особено очевидно при тръбопроводи с голям диаметър.
Цена на шибърен вентил
Производствените разходи на шибърните клапани обикновено са по-високи, особено за приложения с голям диаметър или високо налягане. Структурата на шибърните клапани е сложна, а точността на обработка на шибърните плочи и леглата на клапаните е висока, което изисква повече процеси и време по време на производствения процес. Освен това, шибърните клапани са по-тежки, което увеличава разходите за транспорт и монтаж.
Както може да се види от горния чертеж, за същия DN100, шибърният клапан е много по-голям от дроселния клапан.
4. Издръжливост
Издръжливост на дроселова клапа
Издръжливостта на дроселните клапи зависи от материалите, от които са изработени седалката и тялото на клапата. По-специално, уплътнителните материали на меко уплътнените дроселни клапи обикновено са изработени от гума, PTFE или други гъвкави материали, които могат да се износят или стареят при продължителна употреба. Разбира се, уплътнителните материали на твърдо уплътнените дроселни клапи са изработени от високоефективни синтетични материали или метални уплътнения, така че издръжливостта е значително подобрена.
Като цяло, дроселовите клапи имат добра издръжливост в системи с ниско и средно налягане, но уплътнителните им характеристики могат да бъдат намалени в среди с високо налягане и висока температура.
Заслужава да се отбележи също, че дроселните клапи могат да изолират средата, като обвиват тялото на клапана със седалката на клапана, за да предотвратят корозията му. В същото време, плочата на клапана може да бъде изцяло капсулирана с гума и изцяло облицована с флуор, което значително подобрява нейната издръжливост на корозивни среди.
Издръжливост на шибърните клапани
Конструкцията с еластично уплътнение на седалката на шибърните клапани е изправена пред същия проблем като дроселните клапани, а именно износване и стареене по време на употреба. Твърдо уплътнените шибърни клапани обаче се представят добре в среда с високо налягане и висока температура. Тъй като металната уплътнителна повърхност на шибърния клапан има висока износоустойчивост и устойчивост на корозия, експлоатационният му живот обикновено е по-дълъг.
Въпреки това, затворът на шибърния клапан лесно се залепва от примеси в средата, което също може да повлияе на неговата издръжливост.
Освен това, външният му вид и структурата му определят, че е трудно да се направи пълна облицовка, така че за една и съща корозивна среда, независимо дали е изработена от изцяло метал или пълна облицовка, цената му е много по-висока от тази на шибърния вентил.
5. Регулиране на потока
Регулиране на дебита на дроселова клапа
Триексцентричната дроселова клапа може да регулира потока при различни отвори, но кривата на характеристиката на потока е относително нелинейна, особено когато клапата е близо до напълно отворена, потокът се променя значително. Следователно, дроселовата клапа е подходяща само за ситуации с ниски изисквания за точност на регулиране, в противен случай може да се избере сферичен кран.
Регулиране на потока на шибърния вентил
Шибърният вентил е проектиран да бъде по-подходящ за операции на пълно отваряне или пълно затваряне, но не и за регулиране на потока. В частично отворено състояние шибърът ще причини турбуленция и вибрации на флуида, което лесно може да повреди седалката на вентила и шибъра.
6. Инсталация
Монтаж на дроселова клапа
Монтажът на дроселова клапа е сравнително лесен. Тя е лека, така че не изисква твърде много опора по време на монтажа; има компактна конструкция, така че е особено подходяща за случаи с ограничено пространство.
Дросел клапанът може да се монтира на тръби във всяка посока (хоризонтална или вертикална) и няма стриктно изискване за посоката на потока в тръбата. Трябва да се отбележи, че при приложения с високо налягане или голям диаметър, дроселният клапан трябва да е в напълно отворено положение по време на монтажа, за да се избегне повреда на уплътнението.
Монтаж на шибърни клапани
Монтажът на шибърни клапани е по-сложен, особено на шибърни клапани с голям диаметър и твърдо уплътнени клапани. Поради голямото тегло на шибърните клапани, по време на монтажа са необходими допълнителни мерки за опора и закрепване, за да се осигури стабилността на клапана и безопасността на монтажника.
Шибърните вентили обикновено се монтират на хоризонтални тръби и посоката на потока на флуида трябва да се вземе предвид, за да се осигури правилен монтаж. Освен това, ходът на отваряне и затваряне на шибърните вентили е дълъг, особено при шибърните вентили с повдигащо се стебло, и е необходимо да се осигури достатъчно място за работа с ръчното колело.
7. Поддръжка и поддръжка
Поддръжка на дроселови клапи
Дроселовият клапан има по-малко части и е лесен за разглобяване и сглобяване, което го прави по-лесен за поддръжка. При ежедневна поддръжка се проверява основно стареенето и износването на клапанната плоча и седалката на клапана. Ако се установи, че уплътнителният пръстен е силно износен, той трябва да се смени навреме. Затова препоръчваме на клиентите да закупят сменяеми дроселови клапани с мек гръб. Ако повърхността и завършеността на клапанната плоча са трудни за постигане на добър уплътнителен ефект, тя също трябва да се смени.
Освен това се извършва смазване на стеблото на клапана. Доброто смазване спомага за гъвкавостта и издръжливостта на работата на дроселовата клапа.
Поддръжка на шибърни клапани
Шибърните вентили имат много части и са трудни за разглобяване и сглобяване, особено в големи тръбопроводни системи, където натоварването по поддръжката е голямо. По време на поддръжката трябва да се обърне специално внимание на това дали шибърът се повдига и спуска плавно и дали има чужди предмети в жлеба на тялото на вентила.
Ако контактната повърхност на седалката на клапана и затвора е надраскана или износена, тя трябва да се полира или смени. Разбира се, смазването на стеблото на клапана също е необходимо.
Трябва да се обърне повече внимание на поддръжката на уплътнението, отколкото на дроселовата клапа. Уплътнението на шибърния вентил се използва за уплътняване на пролуката между стеблото на вентила и тялото на вентила, за да се предотврати изтичането на течност. Стареенето и износването на уплътнението са често срещани проблеми на шибърните вентили. По време на поддръжката е необходимо редовно да се проверява херметичността на уплътнението и да се регулира или подменя, ако е необходимо.
8. Заключение
В обобщение, дроселните клапи и шибърните клапани имат своите предимства и недостатъци по отношение на производителност, цена, издръжливост, регулиране на дебита и монтаж:
1. Принцип: Дроселовите клапи имат бързи скорости на отваряне и затваряне и са подходящи за бързо отваряне и затваряне; шибърните клапи имат дълго време за отваряне и затваряне.
2. Състав: Дроселовите клапи имат проста структура, а шибърните клапи имат сложен състав.
3. Цена: Дроселовите клапи имат по-ниска цена, особено за приложения с голям диаметър; шибърните клапи имат по-висока цена, особено за високо налягане или специални изисквания за материали.
4. Издръжливост: Дроселовите клапи имат по-добра издръжливост в системи с ниско и средно налягане; шибърните клапи се представят добре в среди с високо налягане и висока температура, но честото отваряне и затваряне може да повлияе на живота им.
5. Регулиране на дебита: Дроселовите клапи са подходящи за грубо регулиране на дебита; шибърните клапи са по-подходящи за напълно отворени или напълно затворени операции.
6. Монтаж: Дросел клапаните са лесни за монтаж и са приложими както за хоризонтални, така и за вертикални тръбопроводи; шибърните клапани са сложни за монтаж и са подходящи за хоризонтален монтаж на тръбопроводи.
7. Поддръжка: Поддръжката на дроселните клапи се фокусира върху износването и стареенето на плочата на клапана и седалката на клапана, както и върху смазването на стеблото на клапана. В допълнение към това, шибърният клапан трябва да поддържа и уплътнението.
В практическите приложения, изборът на дроселови клапи или шибърни клапани трябва да бъде обмислен всеобхватно според специфичните работни условия и изисквания, за да се осигури най-добра производителност и икономичност.