Что такое запорный клапан?

Что такое запорный клапан?

Запорные клапаны, также известные как запорные клапаны, используются в основном для управления потоком жидкости в системе, позволяя полностью остановить или возобновить поток. Их применение определяется их функцией, а не их конструкцией или формой.

Эти клапаны находят применение в различных секторах, включая промышленное водоснабжение и бытовые условия. Они имеют решающее значение в системах, где поток жидкости необходимо периодически останавливать или разрешать, например, для технического обслуживания или в чрезвычайных ситуациях.

Применение запорных клапанов

Рисунок 1: Пример применения запорного клапана

Запорные клапаны универсальны и используются для временного перекрытия жидкостей в процессах, во время обслуживания и в различных трубопроводных системах на заводах, в нефтяной и газовой промышленности, водопроводной воде, газе, отоплении и спринклерных трубопроводах. Они ценятся за свою способность сохранять открытое или закрытое состояние в течение длительных периодов.

Принцип работы запорных клапанов

Запорные клапаны имеют различные механизмы и функции, как указано ниже:

1. Механизм запирания

Механизм отключения запорного клапана таков, что при управлении ручкой или приводом затвор клапана блокируется для перекрытия или открытия пути потока. Существует два основных типа работы:

• Вращательное действие
  Диск, затвор или шар затвора клапана вращается для открытия или закрытия клапана.
• Линейное движение
  Диск затвора клапана движется вверх и вниз для открытия или закрытия клапана.

2. Регулировка потока

Многие запорные клапаны не подходят для точного регулирования потока жидкости и нечасто используются для этой цели. Однако они могут использоваться в ситуациях, когда в трубопроводной системе установлено несколько запорных клапанов, и некоторые из запорных клапанов открываются и закрываются для регулировки расхода всей системы.

3. Перепад давления и эффективность отключения

Запорные клапаны используются для отключения и открытия на длительные периоды и поэтому имеют следующие требования:

• Длительное время открытия, подходит для постоянного открытия и низкий перепад давления.
• Длительное время закрытия, подходит для постоянного закрытия, высокая производительность отсечки и отсутствие утечек.
• Плавное движение заглушки клапана и низкое сопротивление трения во время операции открытия/закрытия.

Типы запорных клапанов

Существует несколько типов запорных клапанов по механизму и конструкции, и лучший выбор делается в соответствии с рабочей процедурой/частотой и типом жидкости. Типы методов работы включают ручные запорные клапаны и дистанционно управляемые автоматические запорные клапаны.

1. Шаровой клапан

Рисунок 2. Шаровой клапан

Механизм
Шаровые клапаны имеют линейный запорный механизм, а затвор клапана перемещается вверх и вниз, чтобы перекрыть или открыть путь потока.

Форма
Клапанная коробка (корпус клапана) шарового клапана имеет сферическую форму, путь потока внутри клапанной коробки изогнут, а вход и выход находятся на одной оси. Благодаря этой сферической форме их также называют шаровыми клапанами.

Функция
Шаровые клапаны используются для регулирования потока в дополнение к функциям включения/выключения. Размер зазора между плунжером клапана и седлом можно точно изменять с помощью поворота рукоятки, что позволяет точно регулировать поток.

Однако недостатком является большая потеря давления. Если необходимо уменьшить потерю давления, следует использовать задвижку, шаровой кран или дроссельную заслонку. Поскольку операции открытия и закрытия не могут быть выполнены быстро, они в основном используются как нормально открытые и нормально закрытые клапаны.

2. Задвижка

Рисунок 3. Задвижка

Механизм
Задвижка имеет линейный запорный механизм, в котором затвор клапана (задвижка или клин) перемещается вверх и вниз, чтобы перекрыть или открыть путь потока.

Форма
Задвижка имеет почти прямой путь потока в клапанной коробке, с входом и выходом на одной оси.　

Функция
Запорный клапан используется для включений/выключений, где он полностью перекрывает или открывает. Поскольку путь потока прямой, потеря давления при полном открытии чрезвычайно мала.

3. Шаровой клапан

Рисунок 4. Шаровой клапан

Механизм
Шаровой кран имеет поворотный запорный механизм, в котором сферическая пробка (шар) с отверстием в нем вращается, чтобы перекрыть или открыть путь потока.

Форма
В шаровом кране путь потока в корпусе клапана почти прямой, с входом и выходом на одной оси. Поток возникает, когда отверстие в центре пробки совмещено с путем потока в коробке клапана.

Функция
Шаровые краны быстро открываются и закрываются. Они в основном используются для включения/выключения, но некоторые из них могут использоваться для управления потоком. При полном открытии заглушка клапана не остается на пути потока, что приводит к небольшому падению давления.

4. Поворотный клапан

Рисунок 5. Поворотный клапан

Механизм
Клапаны-бабочки имеют поворотный запорный механизм, который вращает двухкомпонентный затвор клапана, чтобы перекрыть или открыть путь потока. Клапан называется бабочкой, потому что форма и действие диска клапана напоминают крылья бабочки.

Форма
Корпус клапана бабочки имеет форму диска или прямоугольника. Путь потока в коробке клапана почти прямой, а вход и выход находятся на одной оси.

Функция
Клапаны-бабочки можно быстро открывать и закрывать, они подходят для клапанов от малых до больших диаметров. Хотя они в основном используются для включения/выключения, расход можно регулировать углом поворота заглушки клапана.

Хотя заглушка клапана остается на пути потока при полном открытии, потеря давления относительно невелика.

5. Запорный клапан

Рисунок 6. Запорный клапан

Механизм
Пробковый клапан представляет собой поворотный запорный механизм, в котором цилиндрическая пробка с отверстием в ней вращается, чтобы перекрыть или открыть путь потока.

Форма
В пробковом клапане путь потока внутри корпуса клапана почти прямой, с входом и выходом на одной оси. Поток возникает, когда отверстие в центре пробки совпадает с путем потока в клапанной коробке.

Функция
Пробковые клапаны можно быстро открывать и закрывать, и они в основном используются для включения/выключения. При полном открытии пробка клапана не остается на пути потока, и потеря давления невелика.

6. Мембранный клапан

Рисунок 7. Мембранный клапан

Механизм
Мембранные клапаны имеют линейный запорный механизм, в котором плунжер клапана (мембрана) деформируется вверх и вниз, чтобы перекрыть или открыть путь потока.

Форма
В мембранном клапане путь потока в корпусе клапана представляет собой плавную кривую, а вход и выход находятся на одной оси. Поток перекрывается, когда затвор клапана прилипает к седлу, и течет, когда седло открывается.

Функция
Мембранные клапаны используются для включения/выключения, а также для регулирования потока в промежуточных отверстиях. Они совместимы с едкими и абразивными жидкостями и используются в фармацевтической, пищевой и химической промышленности.