Hydraulinen kiilaporttiventtiili DN400 PN25

1. Kuvaus ja tärkeimmät ominaisuudet

Hydraulinen kiilaporttiventtiili on lineaariliikeventtiili, jossa kiilamainen kiekko (portti) nostetaan tai lasketaan hydraulisen toimilaitteen avulla nesteen virtauksen ohjaamiseksi.

Tämän kokoluokan ja luokan tärkeimmät ominaisuudet:

• Täysaukkoinen rakenne: Sisähalkaisija vastaa putkea (DN400), mikä johtaa erittäin pieneen painehäviöön täysin avattuna ja mahdollistaa putkiston puhdistustarpeen arvioinnin.
• Kaksisuuntainen virtaus: Sopii virtaukselle kumpaankin suuntaan.
• Nouseva varsi: Varsi nousee venttiilin avauduttua, mikä antaa selkeän visuaalisen kuvan venttiilin asennosta.
• Metalli-metalli-tiivistys: Tyypillisesti käytetään kiilaa ja tiivisterenkaita, jotka on kovapintaistettu (esim. stelliitillä) eroosiota ja kulumista kestäväksi.
• Kestävä rakenne: Suunniteltu kestämään suuria paineita ja voimia, minkä tuloksena on raskas ja kestävä runko, usein valetusta tai taotusta teräksestä.

2. Pääkomponentit

1. Runko: Pääasiallinen paineenalainen rakenne, tyypillisesti valmistettu hiiliteräksestä (WCB) tai ruostumattomasta teräksestä (CF8M/316SS). Laipalliset päät (esim. PN25/ASME B16.5 luokka 150) ovat vakiona DN400-koossa.
2. Konepelti: Pultattu runkoon, sisältää varren ja toimii painerajana. Usein pidennettyä konepeltiä käytetään eristystarkoituksiin.
3. Kiila (portti): Keskeinen tiivistyskomponentti. PN25-luokassa käytetään usein joustavaa kiilaa. Siinä on reunoillaan leikkaus tai ura, jonka ansiosta kiila voi taipua hieman, mikä parantaa tiivistystä ja kompensoi pieniä muutoksia tiivisteen kohdistuksessa lämpölaajenemisen tai putkijännityksen vuoksi.
4. Varsi: Erittäin luja kierteitetty akseli (esim. SS420 tai 17-4PH ruostumaton teräs), joka välittää voiman toimilaitteesta kiilalle.
5. Tiivistysrenkaat: Runkoon puristetut tai hitsatut kovapintaiset renkaat, joita vasten kiila tiivistää. Ne luovat tiiviin sulkumekanismin.
6. Pakkaus: Karan ympärillä oleva tiiviste (usein grafiittia korkeissa lämpötiloissa), joka on tiivistepesässä ja estää vuodot ympäristöön.
7. Hydraulinen toimilaite: Mäntätyyppinen tai scotch-yoke-toimilaite, jota käyttää hydraulinen paine (yleensä öljy). Se tarjoaa suuren vääntömomentin/työntövoiman, jota tarvitaan suuren DN400-venttiilin käyttämiseen suurta paine-eroa vastaan.

3. Toimintaperiaate

• Avautuminen: Hydraulineste syötetään toimilaitteeseen ja liikuttaa mäntää. Tämä liike muuttuu pyöriväksi (scotch-yoke) tai lineaariseksi (lineaarinen mäntä) liikkeeksi, joka pyörittää venttiilin vartta. Varsi kiertyy kiilaan nostaen sen kokonaan kanteen estäen virtausreitin.
• Sulkeminen: Hydraulineste johdetaan toimilaitteen vastakkaiselle puolelle, jolloin liike kääntyy. Kara pyörii ja työntää kiilan alas suljettuun asentoon, jossa se painautuu tiukasti kahta tiivisterengasta vasten luoden tiivisteen.

Tärkeä huomautus: Tämä venttiili on suunniteltu eristettäväksi (täysin auki tai täysin kiinni). Sitä ei tule koskaan käyttää kuristamiseen tai virtauksen säätöön, koska se aiheuttaa tärinää, kavitaatiota ja kiilan ja tiivisteiden nopeaa kulumista.

4. Tyypilliset sovellukset

Kokonsa ja paineluokitusensa ansiosta tätä venttiiliä käytetään vaativissa teollisuussovelluksissa:

• Veden siirto- ja jakelulinjat: Suurten putkistojen eristävät osuudet.
• Voimalaitokset: Jäähdytysvesijärjestelmät, syöttövesilinjat.
• Teollisuuden prosessivesi: Suuret teollisuuslaitokset.
• Suolanpoistolaitokset: Korkeapaineiset käänteisosmoosilinjat (RO).
• Kaivostoiminta ja mineraalien käsittely: Lieteputkistot (asianmukaisella materiaalivalinnalla).

5. Edut ja haitat

6. Tärkeitä valinta- ja käyttönäkökohtia

• Materiaalin valinta: Sovita pesän/kiilan/tiivisteen materiaalit (WCB, WC6, CF8M jne.) käyttökohteeseen (vesi, syövyttävyys, lämpötila).
• Päätyliitännät: Varmista, että laippaputket ja laippaliitokset (RF, RTJ) vastaavat putkistoa.
• Hydrauliyksikkö (HPU): Venttiili vaatii erillisen HPU:n hydraulisen paineen tuottamiseen. Ota huomioon vaadittu käyttönopeus, paine ja ohjaus (paikallinen/etäinen).
• Vikasietotila: Toimilaite voidaan määrittää vikasietotilaksi (FO), vikasietotilaksi (FC) tai vikasietotilaksi (FL) turvallisuusvaatimusten mukaan.
• Ohitusventtiili: Korkeapainesovelluksissa asennetaan usein pieni ohitusventtiili (esim. DN50) paineen tasaamiseksi kiilan yli ennen pääventtiilin avaamista, mikä vähentää tarvittavaa käyttövääntömomenttia.

Yhteenvetona voidaan todeta, että hydraulinen kiilaporttiventtiili DN400 PN25 on tehokas ja raskaaseen käyttöön tarkoitettu työjuhta veden virtauksen täydelliseen pysäyttämiseen tai käynnistämiseen suurissa korkeapaineputkistoissa. Hydraulisen toimintansa ansiosta se soveltuu etäkäyttöön tai automatisoituihin kriittisiin eristyspisteisiin.