Šoupátko je druh potrubní armatury. Paralelní ventily spolu s klínovými, šoupátkovými a hadicovými ventily jsou jednou z jeho konstrukčních možností. Paralelní ventil získal první část svého názvu díky paralelnímu uspořádání těsnění povrchy prvků uzávěru. To je rozdíl mezi paralelními ventily a klínovými ventily, u kterých jsou těsnicí plochy vzájemně pod úhlem.

Obsah

  1. Jednokotoučové a dvoukotoučové ventily
  2. Konstrukční vlastnosti paralelních dvoukotoučových ventilů
  3. Materiály pro výrobu paralelních šoupátek
  4. Aplikace paralelních šoupátek
  5. Z historie paralelních ventilů
  6. Šoupátko (klínové, paralelní) pro potrubí
  7. Klínové šoupátko
  8. Ocelové šoupátko
  9. Litinový ventil
  10. Elektrické pohony ventilů
  11. V závislosti na typu tvarování těla může být produkt:
  12. Průměr (jmenovitý průměr) ventilu

Jednokotoučové a dvoukotoučové ventily

V závislosti na počtu disků jsou paralelní ventily jednokotoučové a dvoukotoučové.

Ve vztahu k potrubním ventilům je kotouč součástí blokovacího prvku ve tvaru kruhu, jehož tloušťka je výrazně menší než jeho průměr. Místo výrazu „disk“ se také používá slovo „deska“.

U dvoukotoučových paralelních ventilů je každý z kotoučů zahrnutých v konstrukci blokovacího prvku v zavřené poloze přitlačen ke své těsnicí ploše v tělese ventilu pomocí speciálního zařízení, například pomocného klínu nebo pružiny, nebo pod vliv pracovního prostředí.

Paralelní ventily se vyznačují relativní snadností výroby a obsluhy (údržba, opravy). „Relativní“ – protože je nutné současně zajistit volnost pohybu disků, postačující k tomu, aby zaujaly správnou polohu, a přesný kontakt těsnicích ploch disků a sedel, a to i v různých polohách ventilu a zohlednění účtu tepelné roztažnosti.

Při výrobě a opravách paralelních ventilů se nejpřesnějšího lícování těsnicích kroužků kotouče s kroužky tělesa dosahuje pomocí procesu lapování.

Pro zajištění regulační funkce lze na výstup ventilu instalovat sedlo ve tvaru V.

Na rozdíl od klínových šoupátek nedochází u paralelních šoupátek k zablokování šoupátka v poloze „zavřeno“ ani v případě značného tepelného zatížení. Proto je při vysokých teplotách pracovního prostředí vhodnější instalovat paralelní ventily spíše než klínové ventily.

Výhodou paralelních ventilů je jejich nízký hydraulický odpor. Tato kvalita je zvláště cenná při použití na potrubích, ve kterých se proud pracovního média pohybuje vysokou rychlostí. Paralelní jednokotoučový ventil lze použít při vysokých provozních tlacích. Paralelní dvoukotoučový ventil má větší těsnost než jednokotoučový ventil.

Konstrukční vlastnosti paralelních dvoukotoučových ventilů

Hlavní části paralelního ventilu jsou: tělo, kryt, kotouč(y), vřeteno, závitové pouzdro, distanční vložka, ucpávka.

Podle principu činnosti, tedy podle způsobu přitlačování kotoučů k těsnicí ploše, lze rozlišit několik typů paralelních ventilů: samotěsnící, distanční, ventily s mechanickým ovládáním kotoučů (pákové nebo šroubové svorka).

U samotěsnících paralelních ventilů dochází k utěsnění vlivem tlaku média na kotouč. Toto technické řešení, používané dodnes, navrhl v roce 1886 Joseph Hopkins.

Při použití samotěsnících paralelních ventilů je třeba vzít v úvahu, že pokud tlak provozní kapaliny klesne pod určitou hodnotu, bude obtížné dosáhnout požadované úrovně těsnosti. Navíc je u tohoto způsobu zajištění těsnosti pozorováno zvýšené opotřebení těsnicích ploch.

ČTĚTE VÍCE
Co je to vodní disperzní akrylová barva?

Efektivním konstrukčním řešením zaměřeným na zvýšení těsnosti paralelních dvoukotoučových ventilů je použití distančního klínu (jednoho nebo více). Distanční klíny jsou považovány za efektivnější konstrukční řešení než speciální distanční pružiny. Právě paralelní šoupátka s distančními klíny jsou nejpoužívanější. Ale protože jejich silnou stránkou je poměrně rychlé opotřebení těsnících ploch, je lepší instalovat takové ventily do potrubních systémů, ve kterých není nutné je často otevírat a zavírat.

Mechanické upínání lze provést pomocí šroubového nebo pákového mechanismu. Tato možnost výrazně snižuje opotřebení těsnicích ploch, protože proces jejich vzájemného kontaktu nezahrnuje vzájemné tření. Například při dopravě přehřáté páry lze takto nejlépe zajistit potřebnou těsnost paralelního ventilu.

Ventily mohou být s plným otvorem (velikost průchodu je stejná nebo téměř stejná jako průřez potrubí) a částečným otvorem (se zúženým průchodem).

Stejně jako ostatní šoupátka mohou být paralelní šoupátka vyráběna se zatahovacím nebo nezatahovacím vřetenem. Paralelní ventil s výsuvným vřetenem má o něco větší rozměry a hmotnost ve srovnání s ventilem s výsuvným vřetenem, ale je pohodlnější na údržbu a závity vřetena a běžící matice nejsou vystaveny pracovnímu prostředí. Paralelní šoupátko s nestoupajícím vřetenem má své výhody ─ menší hmotnost a rozměry.

Litinové paralelní ventily lze na potrubí montovat pouze pomocí přírubového spojení. Litinové ventily s paralelní přírubou se snadno a rychle instalují a spojení je těsné a spolehlivé, podléhá pravidelné kontrole a dotahování závitových spojů. U paralelních šoupátek, jejichž tělo je vyrobeno z oceli nebo neželezných slitin, je výběr možností připojení širší. Kromě příruby jsou zde také svařovací a spojovací spoje. A přesto je ocelový ventil s paralelní přírubou nejrozšířenější možností.

Paralelní ventily jmenovitých světlostí DN50, 80, 100, 125 mm jsou obvykle ovládány ručním pohonem. Paralelní ventily od DN 150 mm a více jsou k dispozici s ručním i elektrickým pohonem.

Materiály pro výrobu paralelních šoupátek

Základem pro rozdělení do různých modifikací není pouze zařízení paralelního ventilu, zejména konstrukce blokovacího prvku, velký význam má materiál, ze kterého je vyrobeno tělo ventilu. Můžeme mluvit o dvou hlavních segmentech: litinové a ocelové ventily. Méně používané jsou slitiny obsahující titan a neželezné kovy. Nejběžnější a nejoblíbenější možností je paralelní litinový ventil odlitý z litiny, který je poměrně odolný a funkční. Z litiny je nejen tělo, ale i víko, kotouč a olejové těsnění.

Ocelové ventily lépe odolávají agresivnímu prostředí a vysokým teplotám. Nicméně i ty nízké. Teplotní rozsah, ve kterém ocelové ventily pracují, je od minus 60 do více než 500 stupňů Celsia plus. U litinových ventilů jsou čísla skromnější; pracují při teplotách provozního prostředí od minus 15 do plus 300 O C. Nejjemnější ventily vyrobené z neželezných kovů ─ mohou pracovat při teplotách provozního prostředí nepřesahujících 200 O C.

Velký význam má těsnění, jehož konstrukce a vlastnosti určují těsnost ventilu. Pro účinnější utěsnění se používají mosazné (bronzové) kroužky, které se zaválcují zalisováním nebo smrštěním do těla ventilu a kotoučů. Přítomnost takových kroužků výrazně zvyšuje teplotní rozsah použití ventilů. Pokud bez nich přípustná maximální teplota pracovního média obvykle nepřekročí 100 OC, pak stejný ventil, ale s mosaznými kroužky, může „pracovat“ s mnohem teplejším pracovním médiem. Například paralelní šoupátko 30ch6br, které má mosazné těsnící kroužky, lze použít při teplotě pracovního média nad 200 OC, což umožňuje jeho použití pro horkou vodu a páru.

ČTĚTE VÍCE
Jaká frakce drceného kamene je potřeba k vyplnění slepé oblasti?

Pro „zpevnění“ těsnění se používají kovové povrchy nebo měkké elastické materiály. Povrch sedel a kotoučů je pokryt stelitem, litou slitinou na bázi kobaltu, nebo jejím ekvivalentem. Stelit se vyznačuje nízkým koeficientem tření a vyznačuje se vysokou tvrdostí a odolností proti korozi. Pro těžké provozní podmínky se používá karbid wolframu – slitina wolframu a uhlíku. Tvrdost tohoto materiálu se blíží tvrdosti diamantu a další vlastností je vysoká odolnost proti opotřebení.

Funkci ucpávky může plnit azbestová šňůra napuštěná grafitovým mazivem, používají se těsnění ucpávky z TRG (termoexpandovaný grafit). Těsnění mezi tělem a víkem je obvykle vyrobeno z paronitu.

Aplikace paralelních šoupátek

Paralelní ventily se instalují na potrubí o průměru 50 mm a více, slouží k pohybu různých médií vč. obsahující malé množství mechanických nečistot, ─ ropa, ropné produkty, oleje, voda, pára, zemní a topný plyn, produkty potravinářského průmyslu, odpadní vody. S vylepšeným těsněním paralelních ventilů je lze použít pro benzenové uhlovodíky, fenoláty, alkalické roztoky, uhelný olej, pryskyřice atd. V potrubních systémech pohybujících vodu a páru je použit paralelní dvoukotoučový ventil se stoupacím vřetenem, plnící funkce uzavírací ventil, lze současně použít k regulaci množství přiváděné vody.

Z historie paralelních ventilů

Paralelní ventily se stejně jako klínové ventily objevily v nejdůležitějším období pro vývoj potrubních armatur – v XNUMX. století.

Paralelní dvoukotoučové ventily, které jsou dnes velmi oblíbené, vyrábí průmysl již téměř století a půl. Druhý název pro paralelní dvoukotoučové ventily s distančním klínem jsou ventily Ludlo. Své jméno dostaly, jak už to v technice bývá, od názvu společnosti, která je vyráběla, Ludlow Valve Manufacturing Company, kterou založil již v roce 1861 v USA inženýr Henry Ludlow.

V Rusku vyráběla šoupátka Ludlo (paralelní dvoukotoučová šoupátka s distančním klínem) od konce 1887. století slévárna železa a mědi v Petrohradě, kterou vlastnil od r pruský občan Richard Ludwig Lagensiepen. 1912. V katalogu akciové společnosti “Langensiepen and Co” byly nazývány “Ludlo valves”. Před více než sto lety, v roce XNUMX, zahájila Georgievsky Iron Foundry, která se nachází na území Stavropol, výrobu paralelních šoupátek. Paralelní ventily jsou spolehlivé a mají dlouhou životnost. Jsou případy, kdy se přiblížil sto let.

Paralelní šoupátka jsou dnes mezi spotřebiteli stále žádaná a navzdory své dlouhé životnosti, měřené po mnoho staletí, vzbuzují zájem inženýrů, kteří nabízejí nová konstrukční řešení zaměřená na zlepšení jejich konstrukce a zlepšení provozních parametrů.

Šoupátko (klínové, paralelní) pro potrubí

Šoupátko – typ uzavíracího potrubního ventilu, jehož blokovací prvek se pohybuje kolmo k ose proudění pracovního média. Rozsah jejich použití je velmi široký a zahrnuje zařízení v ropném, plynárenském, chemickém, energetickém a mnoha dalších průmyslových odvětvích, jakož i systémy bydlení a komunálních služeb. Ventily se instalují na téměř všechna technologická a dopravní potrubí o průměrech od 15 do 2000 mm, tlacích do 25 MPa a teplotách pracovního média do +565°C.

ČTĚTE VÍCE
Jak vypočítat tepelnou energii pro dodávku teplé vody?

Existuje několik typů ventilů, které se liší svou konstrukcí:

Klínové šoupátko – nejčastější. V takovém ventilu mezi sebou povrchy ventilu svírají ostrý úhel – klín.

Šoupátko Paralelní – povrchy blokovacího prvku jsou vzájemně rovnoběžné.

Nožový šoupátkový ventil – v takovém ventilu funkci uzávěru plní kovová brána – nůž schopný řezat mechanické vměstky v pracovním prostředí.

Šoupátko pro hlavní potrubí – určené k použití jako uzavírací zařízení na hlavních ropovodech a ropovodech. Průměr potrubí je od 300 do 1200 mm.

Šoupátko pro fontánové armatury – vyznačující se úplnou těsností ventilu v důsledku neustálého stlačování sedel a přítomnosti vypouštěcích a vypouštěcích ventilů ve ventilech.

Šoupátko s gumovým klínem je klínový ventil, ve kterém je klín pokryt měkkým polymerovým těsněním, které zajišťuje vysokou těsnost a snížený kroutící moment při otevírání a zavírání.

Klínové šoupátko

Klínové šoupátko Termín “uzamykací zařízení” se týká blokovacích zařízení, ve kterých je průchod blokován translačním pohybem brány ve směru kolmém na tok dopravovaného média. Klínové ventily se používají na potrubích určených pro dopravu vody, páry, ropy, kapalných neagresivních ropných produktů, kapalného a plynného čpavku. Klínové šoupátko má klínové šoupátko, na kterém jsou těsnicí plochy umístěny vzájemně pod úhlem. Klín může být pevný tuhý, pevný elastický nebo kompozitní dvoukotoučový. Ve ventilu je tělo klínu a klín, stejně jako horní těsnění ve víku, svařeno vysokolegovanou ocelí. To zajišťuje, že ucpávka je vyprázdněna, když je ventil otevřený, a umožňuje výměnu ucpávky během provozu.

U klínových šoupátek jsou sedla v těle umístěna pod úhlem k sobě a šoupátko je klínovité zařízení, které v „zavřené“ poloze těsně zapadá do prostoru mezi sedadly.

Příklad označení: Ventil 30s576nzh (30 ls576nzhHL) Du50 Ru63

Paralelní šoupátko má ventil, jehož těsnicí plochy jsou umístěny vzájemně rovnoběžně. Paralelní šoupátko může být šoupátko (jednokotoučové) nebo dvoukotoučové.

Charakter pohybu vřetena rozlišuje ventily s výsuvným vřetenem a vřetenem a ventily s nezatahovacím (otočným) vřetenem. V prvním případě při otevírání a zavírání ventilu vřeteno vykonává translační nebo rotačně-translační (šroubový) pohyb. V druhém případě při otevírání a zavírání ventilu vřeteno vykonává pouze rotační pohyb. Ventily s výsuvným vřetenem mají větší rozměry (na výšku) než ventily s výsuvným vřetenem. Ventily s nestoupavým vřetenem se používají do prostředí, která zajišťují mazání třecího páru pojezdové matice a vřetena (ropné produkty, voda apod.) a nezpůsobují korozi pojezdové jednotky. V ostatních případech se používají ventily se stoupajícím vřetenem.

U šoupátek je uzamykacím zařízením kovová deska (závora). Šoupátka se instalují ve směru proudění pracovní tekutiny potrubí. Šoupátka se používají v potrubích s kontaminovaným pracovním prostředím (fekální odpadní vody, celulóza a papír, ropa a plyn atd.).

ČTĚTE VÍCE
Je nutné slepou oblast domu připevnit k základu?

Příklad označení: Šoupátko ZSh-800-4,0

Ocelové šoupátko

Ocelové šoupátko je určeno k instalaci jako uzavírací zařízení na potrubí. Pracovním médiem ocelových armatur jsou kapalné a plynné neagresivní ropné produkty, voda, pára. Ocelové ventily se používají k uzavření průtoku plynných nebo kapalných médií v potrubích různých tlaků a jmenovitých (nominálních) průchodů. Ocelové šoupátko je určeno pro provoz v mírné makroklimatické oblasti a patří do třídy restaurovaných, opravitelných výrobků s neregulovanou restaurátorskou kázní a nucenou životností.

Litinový ventil

Litinový ventil – navržený jako uzavírací zařízení pro úplné uzavření a zapnutí průtoku média. Litinové ventily se používají jako uzavírací zařízení v potrubních systémech (voda, pára, ropné produkty, olej s teplotami do 225 C). Materiál dílů karoserie je litina. Litinové šoupátko se instaluje na vodorovné potrubí se setrvačníkem nahoru a vřetenem svisle. Na svislém potrubí je umístěn v poloze „naplocho“ s vřetenem umístěným vodorovně. Litinový ventil patří do třídy opravitelných výrobků

Šoupátka se vyrábí s parametry: DN od 50 do 2000 mm, PN od 1,6 do 250 kgf/cm2, teplota provozního média do 565 °C. Ventily lze ovládat ručně (setrvačníkem) nebo pomocí elektrického pohonu pro ventily v normálním nebo nevýbušném provedení.

Elektrické pohony ventilů

Elektrické pohony šoupátek jsou vyráběny pro pohony a různé armatury. V závislosti na typu připojení ovládacího kabelu ke skříni elektromotoru se elektrické pohony ventilů vyrábějí s konektorem a ucpávkovým vstupem. Také elektrické pohony ventilů se mohou lišit typem provedení. Víceotáčkové elektrické servopohony ventilů obecného průmyslového a nevýbušného provedení s oboustrannou spojkou omezující krouticí moment typů M, A, B, V, D a D jsou určeny k ovládání uzavíracích průmyslových potrubních ventilů instalovaných uvnitř, pod baldachýnem a venku.

Elektrické pohony ventilů umožňují:

  • Uzavření a otevření průchodu ventilu z ovládacího panelu stisknutím spouštěcích tlačítek a zastavením uzavíracího zařízení ventilu v libovolné mezipoloze stisknutím tlačítka „stop“.
  • Ovládání elektrického pohonu ve dvou režimech: dálkově z ovládacího panelu a ručně na místě.
  • Automatické vypnutí elektromotoru momentovou omezovací spojkou při dosažení daného momentu na výstupním hřídeli v poloze „zavřeno“, „otevřeno“ nebo v případě nouzového zaseknutí pohyblivých částí při zavíracím a otevíracím zdvihu.
  • Signalizace krajních poloh uzavíracího zařízení ventilu na ovládacím panelu a aktivace spojky omezovače točivého momentu.
  • Automatické vypnutí elektromotoru koncovými spínači při dosažení krajních poloh uzavíracího zařízení ventilu.
  • Lokální indikace krajních a mezipoloh uzávěru ventilu na stupnici místního ukazatele.
  • Dálková indikace stupně otevření průchodu ventilu na ovládacím panelu (pokud je k dispozici snímač polohy).
  • Automatické přepínání elektropohonu z ručního ovládání na elektrické ovládání nebo nezávislé ruční a elektrické ovládání.
  • Elektrické blokování elektrického pohonu s ovládáním dalších mechanismů a jednotek.
  • Nastavení hodnoty točivého momentu v mezích uvedených v tabulce.

V závislosti na typu tvarování těla může být produkt:

  • celkem;
  • svařované;
  • kované nebo ražené;
  • kombinovaný.
ČTĚTE VÍCE
Jak určit proudovou sílu v kondenzátoru?

Při výběru způsobu výroby těla výrobku se berou v úvahu následující faktory:

  • výrobní program a technologické možnosti výroby produktu;
  • odolnost tělesa uzavíracího ventilu vůči pracovnímu prostředí;
  • omezení v závislosti na podmínkách použití výrobku (teplota, tlak, odolnost proti korozi atd.);
  • kvalitativní charakteristiky materiálu použitého k výrobě pouzdra.

Při výrobě kovových zámkových konstrukcí je hlavním typem tvarování těla výrobku odlévání. Při vysokých požadavcích na pevnost je však výhodnější lisování, kování nebo kombinovaný způsob výroby těla.

Existují další klasifikace uzamykacích produktů. Takže podle typu těsnění pohyblivých částí se dělí na:

Ventily ucpávky – těsnost pohyblivých částí (vřeteno, vřeteno) vůči vnějšímu prostředí je zajištěna pomocí těsnění ucpávky. U měchových modifikací je těsnost pohyblivých částí zajištěna pomocí měchu – elastického vlnitého pláště, který si zachovává pevnost a hustotu při vysokocyklových deformacích.

V závislosti na povaze přenosu ovládací síly na šoupátko ventilu existují:

  • s lineárním pohonem;
  • s rotačním pohonem.

Podle typu řízení:

  • z pracovního prostředí;
  • z hydraulického pohonu;
  • z pneumatického pohonu;
  • z elektrického pohonu;
  • manuální přes převodovku;
  • manuál od setrvačníku.

Průměr (jmenovitý průměr) ventilu

Průměr (jmenovitý průměr) ventilu je jmenovitý vnitřní průměr uzavíracího ventilu (mm).

Průměry ventilů začínají od malých, jako je DN=15 mm, a končí u ventilů velkých průměrů, například DN 2000 mm.

Příklad označení: Klínový ventil 30s564nzh Du1000 Ru2,5, kde „DN1000“ je průměr ventilu rovný 1000 mm.

tlak ( podmíněný tlak) ventilů je nejvyšší přetlak v potrubí (měřeno v MPa nebo kgf/s m²).

Tabulka tlaků ventilů je velmi široká a začíná od Ru 10 kgf/s m² (1 MPa) až po vysokotlaké ventily Ru 0 kgf/s m² (250 MPa).

Příklad označení: Šoupátko 30s916nzh DN150 Ru100, kde „Ру100“ je podmíněný tlak kohoutku, měřený v kgf/s m², rovný 10 MPa.

Typy připojení Ventily se dělí na dva typy – přírubové (uzavírací ventily se připevňují pomocí přírub) a svařované (připevňují se k potrubí přivařením).

Příklad označení: Ventil 30s541nzhF Du500 Ru1,6 s protipřírubami a upevňovacími prvky (nebo KOF – sada protipřírub).

Typy ovládání ventilů jsou:

  • Ruční ovládání
  • Převodovka (ventil je ovládán pomocí převodovky)
  • Elektrický pohon (ventil je ovládán pomocí elektrického pohonu)

Příklad označení: Šoupátko 30s964nzh Du1000 Ru2,5 s elektrický pohon AUMA.

Klimatické provedení ventilů je dvou typů:

  • Studená klimatická verze “HL”, používané při nízkých okolních teplotách (například při -50 °C), označení ventilu označuje legovanou ocel „LS“ nebo „HL“.

Příklad označení: Šoupátko 30ls45nzh Du100 Ru16,0 nebo 30s45nzhHL Du300 Ru160

  • Mírná klimatická verze “U”, používá se při mírných okolních teplotách. V symbolu je jednoduše napsáno „s“ nebo „U“.

Příklad označení: Šoupátko 30s541nzh Du500 Ru1,6 nebo 30s541nzhU Du600 Ru1,6

Šoupátka se také liší třídou oceli tělesa ventilu:

  • ocel
  • Legovaná ocel (používá se pro studené provedení)
  • Nerezová ocel “NZ”

Příklad označení: Šoupátko 30nzh541nzh DN300 Ru1,6

Klínové šoupátko

Šoupátko