Переваги та недоліки різних клапанів

Засувка: Засувка — це клапан, який використовує затвор (засувну пластину) для вертикального переміщення вздовж осі проходу. Вона в основному використовується в трубопроводах для ізоляції середовища, тобто повністю відкрита або повністю закрита. Як правило, засувки не підходять для регулювання потоку. Їх можна використовувати як для низьких, так і для високих температур і тиску, залежно від матеріалу клапана.

Однак, засувки зазвичай не використовуються в трубопроводах, що транспортують шлам або подібні середовища.

Переваги:

Низький опір рідинам.

Потрібен менший крутний момент для відкриття та закриття.

Може використовуватися в системах двонаправленого потоку, дозволяючи середовищу текти в обох напрямках.

У повністю відкритому стані ущільнювальна поверхня менш схильна до ерозії від робочого середовища порівняно з кульовими клапанами.

Проста конструкція з якісним виробничим процесом.

Компактна довжина конструкції.

Недоліки:

Потрібні більші габаритні розміри та простір для встановлення.

Відносно вище тертя та знос між ущільнювальними поверхнями під час відкривання та закривання, особливо за високих температур.

Засувні клапани зазвичай мають дві ущільнювальні поверхні, що може ускладнити обробку, шліфування та обслуговування.

Довший час відкриття та закриття.

Клапан-метеликМетеликовий клапан — це клапан, який використовує дископодібний запірний елемент для повороту приблизно на 90 градусів для відкривання, закривання та регулювання потоку рідини.

Переваги:

Проста конструкція, компактний розмір, легка вага та низька витрата матеріалів, що робить його придатним для клапанів великого діаметра.

Швидке відкриття та закриття з низьким опором потоку.

Може обробляти середовища зі зваженими твердими частинками, а також порошкоподібні та гранульовані середовища залежно від міцності ущільнювальної поверхні.

Підходить для двостороннього відкриття, закриття та регулювання вентиляційних та пиловідводувних трубопроводів. Широко використовується в металургії, легкій промисловості, енергетиці та нафтохімічних системах для газопроводів та водних шляхів.

Недоліки:

Обмежений діапазон регулювання потоку; коли клапан відкритий на 30%, швидкість потоку перевищуватиме 95%.

Не підходить для трубопровідних систем з високими температурами та високим тиском через обмеження в конструкції та ущільнювальних матеріалах. Як правило, працює за температур нижче 300°C та PN40 або нижче.

Відносно гірші показники герметизації порівняно з кульовими та прохідними кранами, тому не ідеально підходять для застосувань з високими вимогами до герметизації.

Кульовий клапан: Кульовий клапан походить від пробкового клапана, а його запірний елемент являє собою сферу, яка обертається на 90 градусів навколо осіклапаншток для відкриття та закриття. Кульовий кран в основному використовується в трубопроводах для перекриття, розподілу та зміни напрямку потоку. Кульові крани з V-подібними отворами також мають хороші можливості регулювання потоку.

Переваги:

Мінімальний опір потоку (практично нульовий).

Надійне застосування в агресивних середовищах та рідинах з низькою температурою кипіння, оскільки не прилипає під час роботи (без змащення).

Забезпечує повну герметичність у широкому діапазоні тиску та температури.

Швидке відкриття та закриття, причому деякі конструкції мають час відкриття/закриття від 0,05 до 0,1 секунди, що підходить для систем автоматизації у випробувальних стендах без ударів під час роботи.

Автоматичне позиціонування в граничних положеннях за допомогою кульового замикаючого елемента.

Надійне ущільнення з обох боків робочого середовища.

Відсутність ерозії ущільнювальних поверхонь від високошвидкісних середовищ у повністю відкритому чи закритому стані.

Компактна та легка конструкція, що робить її найбільш підходящою конструкцією клапана для низькотемпературних систем.

Симетричний корпус клапана, особливо у зварних конструкціях, може витримувати навантаження від трубопроводів.

Запірний елемент витримує високі перепади тиску під час закриття. Повністю зварені кульові крани можна закопувати під землю, що гарантує відсутність ерозії внутрішніх компонентів, з максимальним терміном служби 30 років, що робить їх ідеальними для нафто- та газопроводів.

Недоліки:

Основним матеріалом ущільнювального кільця кульового клапана є політетрафторетилен (ПТФЕ), який інертний майже до всіх хімічних речовин і має комплексні характеристики, такі як низький коефіцієнт тертя, стабільна робота, стійкість до старіння, придатність для широкого діапазону температур і відмінні герметичні властивості.

Однак фізичні властивості PTFE, включаючи його вищий коефіцієнт розширення, чутливість до холодного текучого стану та низьку теплопровідність, вимагають, щоб конструкція ущільнень сідла базувалася на цих характеристиках. Тому, коли ущільнювальний матеріал стає твердим, надійність ущільнення знижується.

Крім того, PTFE має низький рейтинг термостійкості та може використовуватися лише за температури нижче 180°C. За цією температурою ущільнювальний матеріал старіє. Враховуючи тривале використання, його зазвичай не використовують за температури вище 120°C.

Його регулювальна продуктивність відносно поступається кульовому клапану, особливо пневматичним клапанам (або електричним клапанам).

Кульовий клапан: це клапан, у якому запірний елемент (диск клапана) рухається вздовж центральної лінії сідла. Зміна отвору сідла прямо пропорційна ходу диска клапана. Завдяки короткому ходу відкриття та закриття цього типу клапана та його надійній запірній функції, а також пропорційному співвідношенню між зміною отвору сідла та ходом диска клапана, він дуже підходить для регулювання потоку. Тому цей тип клапана зазвичай використовується для закриття, регулювання та дроселювання.

Переваги:

Під час процесу відкриття та закриття сила тертя між диском клапана та ущільнювальною поверхнею корпусу клапана менша, ніж у засувки, що робить її більш зносостійкою.

Висота отвору зазвичай становить лише 1/4 каналу сідла, що робить його набагато меншим, ніж у засувки.

Зазвичай на корпусі клапана та диску клапана є лише одна ущільнювальна поверхня, що полегшує його виготовлення та ремонт.

Він має вищий показник термостійкості, оскільки набивка зазвичай являє собою суміш азбесту та графіту. Кульові клапани зазвичай використовуються для парових клапанів.

Недоліки:

Через зміну напрямку потоку середовища через клапан, мінімальний опір потоку кульового клапана вищий, ніж у більшості інших типів клапанів.

Через довший хід швидкість відкриття нижча порівняно з кульовим клапаном.

Пробковий клапан: це поворотний клапан із запірним елементом у формі циліндричного або конічного клапана. Пробковий клапан повертається на 90 градусів для з'єднання або розділення отвору в корпусі клапана, забезпечуючи відкриття або закриття клапана. Форма пробкового клапана може бути циліндричною або конічною. Його принцип дії схожий на принцип кульового клапана, який був розроблений на основі пробкового клапана та в основному використовується в нафтогазовій та нафтохімічній промисловості.

Запобіжний клапан: Він служить пристроєм захисту від надлишкового тиску на резервуарах, обладнанні або трубопроводах під тиском. Коли тиск всередині обладнання, резервуара або трубопроводу перевищує допустиме значення, клапан автоматично відкривається, щоб повністю вивільнити ємність, запобігаючи подальшому підвищенню тиску. Коли тиск падає до заданого значення, клапан повинен автоматично закриватися, щоб забезпечити безпечну роботу обладнання, резервуара або трубопроводу.

Конденсат: Під час транспортування пари, стисненого повітря та інших середовищ утворюється конденсат. Для забезпечення ефективності та безпечної роботи пристрою необхідно своєчасно скидати ці непотрібні та шкідливі середовища, щоб підтримувати споживання та використання пристрою. Він має такі функції: (1) Він може швидко скидати конденсат, що утворюється. (2) Він запобігає витоку пари. (3) Він видаляє.

Редукціонний клапан: це клапан, який знижує вхідний тиск до бажаного вихідного тиску шляхом регулювання та покладається на енергію самого середовища для автоматичної підтримки стабільного вихідного тиску.

Зворотний клапанТакож відомий як зворотний клапан, запобіжник зворотного потоку, клапан зворотного тиску або односторонній клапан. Ці клапани автоматично відкриваються та закриваються силою, що створюється потоком середовища в трубопроводі, що робить їх типом автоматичних клапанів. Зворотні клапани використовуються в трубопровідних системах, і їхні основні функції полягають у запобіганні зворотному потоку середовища, запобіганні реверсу насосів і приводних двигунів, а також у випуску середовища з контейнерів. Зворотні клапани також можуть використовуватися на трубопроводах, що живлять допоміжні системи, де тиск може підвищуватися вище тиску в системі. Їх можна в основному класифікувати на роторний тип (обертаються відносно центру ваги) та підйомний тип (рухаються вздовж осі).