Пристрій і принцип дії
Рис.1. Прохідний запірний клапан.
Приєднання клапана до трубопроводу може бути муфтові. фланцевим. штуцерних, цапкова, під приварення. Золотник (3), розташований на шпинделі (1) опускається на сідло, що знаходиться всередині корпусу, і перекриває потік. Герметичність шпинделя забезпечено сальниковим ущільненням. За допомогою бугельного вузла (2) шпиндель знаходиться поза зоною робочого середовища. Якщо ущільнення сильфонні, то таке розташування поза робочого середовища не обов'язково.
Поступальний рух золотника передається від шпинделя, шляхом його обертального руху в ходової гайке.В положенні «закрито» золотник перебуває в крайньому нижньому положенні і перекриває сідло. Хід золотника може передаватися і від гладкого штока, якому передається поступальний зусилля від приводу.
Відмінності в конструкціях
За методом герметизації з'єднання шпиндель (шток) - кришка, клапани розподіляються на сальникові, сильфонні і мембранні (діафрагмові).
Сальникове пристрій забезпечує герметичність між рухомою деталлю затвора і кришкою. У конструкції кришки, в місці проходження через неї шпинделя, передбачена спеціальна камера, в яку вкладається сальникова набивка, яка і служить ущільнювача матеріалом. Сальникова набивка ущільнюється по осі штока за допомогою спеціальних пристосувань. Щільно прилягаючи до кришки і штоку, набивка і створює герметичність.
Сальникове ущільнення має ряд переваг, завдяки яким його застосування в ряді випадків стає кращим. наприклад:
- Сальникові набивки можна виготовити з різних матеріалів, тих, які можуть забезпечити достатню герметичність конструкції при широкому спектрі робочих температур і тисків;
- простота конструкції;
- Сальники можна поднабіть або замінити в ході експлуатації.
Сильфонна арматура містить сильфонні пристрій для ущільнення рухомих елементів щодо зовнішнього середовища. Основною частиною цього пристрою служить сильфон - гофрована трубка. За допомогою приварного або паяного з'єднання металевий сильфон прикріплений до верхніх або нижніх кільцях. Ця так звана сильфонне збірка забезпечує нерухомість і герметичність її з'єднання з корпусом і виключає протікання робочого середовища назовні. Шток поступально рухається всередині сильфона і управляє рухом золотника. Довжина сильфона змінюється за рахунок деформації гофрів.
Сильфонні клапани застосовуються на відповідальних ділянках трубопроводів, де витік робочого середовища в навколишнє вкрай небажана. Такі клапани служать довше ніж сальникові, але в міру зносу сильфонного вузла потрібна повна заміна клапана на новий, так як зміна сильфонні збірки є занадто трудомістку операцію.
Конструкція мембранного клапана має принципову відмінність від конструкцій описаних вище.
У мембранної арматурі для забезпечення герметичності використовується гума або фторопласт у вигляді пружного диска (мембрани). Мембрана надійна закріплена своїм центром на штоку, а зовнішнім діаметром затискається між кришкою і корпусом. Пружний профіль мембрани створює можливість для поступального руху штока по всьому діапазону від закритого до відкритого положення.
Діафрагма мембранного клапана може так само виступати в ролі затвора, за допомогою шпинделя перекриваючи прохід робочого середовища через корпус.
У конструкції такого типу можна не застосовувати нержавіючі стали, а отримувати чавунні клапани, здатні працювати з різними агресивними робочими середовищами. Корозійна стійкість корпусу, в даному випадку, досягається шляхом використання різних футеровок (покриттів) внутрішньої частини корпусу, яка взаємодіє із середовищем, а інші частини просто огороджені від неї мембраною. Для футеровок зазвичай використовуються такі матеріали як фторопласт, гума, поліетилен і спеціальні емалі.
Однак такі клапани мають досить невеликий термін експлуатації і використовуються при порівняно невеликих температурах і тисках всередині трубопроводу.
Запірні клапани відрізняються по розташуванню на трубопроводі, а так само за характером і напрямком руху робочої всередині клапана. До основних конструкцій запірних клапанів відносяться:
- прохідні - в таких клапанах осі вихідного і вхідного патрубків зміщені паралельно один одному. В результаті потік робить два повороти під прямим кутом і значно сповільнюється, а в корпусі є застійні зони, в яких може збиратися шлам і утворюватися корозія. Напрямок потоку у вхідному і вихідному патрубку збігаються;
- кутові - потік робочого середовища в цих клапанах розгорнуть під прямим кутом і гідравлічний опір, в порівнянні з прохідними, знижено, але таку конструкцію можна використовувати тільки на поворотних ділянках трубопроводу;
- прямоточні - напрямок потоку у вхідному і вихідному патрубку збігається. У цій конструкції потік значно спрямляючи, а гідравлічний опір зменшено. Недоліками є: збільшення будівельної довжини і маси за рахунок похилого розміщення запірного органу і значне збільшення, тому, ходу шпинделя.
Конструкція робочого органу
Запірні клапани можуть мати конічні або золотникові (тарілчасті) затвори.
Для роботи з рідкими або газоподібними середовищами без зважених часток добре застосовуються запірні клапани з тарілчастими затворами мають плоскі поверхні. Плоскі ущільнення можуть бути виготовлені з металів, сплавів та інших матеріалів. При високому тиску робочого середовища зі зваженими частками застосовуються клапани з конусними ущільненнями.
Для номінального тиску від 160бар і більш застосовуються голчасті клапани з конічним затвором.
Приклад продукції з нашого каталогу: