Преимущества и недостатки различных клапанов

1. Задвижка: Задвижка — это клапан, закрывающий элемент (затвор) которого перемещается вдоль вертикального направления оси канала. Она в основном используется для перекрытия потока среды в трубопроводе, то есть для полного открытия или полного закрытия. Как правило, задвижка не может использоваться для регулирования потока. Она может применяться как при низких, так и при высоких температурах и давлении, и может быть изготовлена ​​из различных материалов. Однако задвижки обычно не используются в трубопроводах, транспортирующих буровой раствор и другие среды.
преимущества:
①Сопротивление жидкости невелико;
②Крутящий момент, необходимый для открытия и закрытия, невелик;
③Его можно использовать в кольцевых трубопроводах, где среда течет в обоих направлениях, то есть направление потока среды не ограничено;
④В полностью открытом состоянии эрозия уплотнительной поверхности под воздействием рабочей среды меньше, чем у запорного клапана;
⑤ Конструкция кузова относительно проста, а процесс изготовления улучшен;
⑥Длина структуры относительно невелика.
Недостатки:
①Габаритные размеры и высота проема велики, а требуемое пространство для установки также велико;
②В процессе открывания и закрывания уплотнительная поверхность подвергается значительному трению, и даже при высоких температурах легко возникает истирание;
③Как правило, задвижки имеют две уплотнительные поверхности, что создает определенные трудности при обработке, шлифовке и техническом обслуживании;
④Длительное время открытия и закрытия.
2. Запорный клапан типа «бабочка»: Запорный клапан типа «бабочка» — это клапан, в котором дисковый элемент, открывающий и закрывающий клапан, совершает возвратно-поступательное движение примерно на 90° для открытия, закрытия и регулирования потока жидкости.
преимущества:
①Простая конструкция, малый размер, легкий вес, экономия расходных материалов, не подходит для клапанов большого диаметра;
②Быстрое открытие и закрытие, низкое сопротивление потоку;
③ Может использоваться для сред с взвешенными твердыми частицами, а также для порошкообразных и гранулированных сред в зависимости от прочности герметизирующей поверхности. Применяется для двустороннего открытия и закрытия, а также регулировки вентиляционных и пылеотводных трубопроводов, и широко используется в газопроводах и водопроводах в металлургической, легкой промышленности, электроэнергетике и нефтехимической отраслях.
Недостатки:
① Диапазон регулировки расхода невелик: при открытии на 30% поток составит более 95%.
②Из-за ограничений конструкции задвижки и материала уплотнения она не подходит для использования в трубопроводных системах с высокими температурами и высоким давлением. Обычно рабочая температура составляет ниже 300℃ и давление ниже PN40;
③ Герметичность хуже, чем у шаровых и запорных клапанов, поэтому их используют в местах, где требования к герметизации не очень высоки.
3. Шаровой клапан: произошел от пробкового клапана, его открывающая и закрывающая часть представляет собой сферу, которая вращается на 90° вокруг оси штока клапана для достижения цели открытия и закрытия. Шаровой клапан в основном используется для перекрытия, распределения и изменения направления потока среды в трубопроводе. Шаровой клапан с V-образным отверстием также обладает хорошей функцией регулирования потока.
преимущества:
①обладает наименьшим сопротивлением потоку (фактически нулевым);
②Поскольку он не заедает во время работы (при отсутствии смазки), его можно надежно использовать в агрессивных средах и низкокипящих жидкостях;
③В более широком диапазоне давления и температуры достигается полная герметизация;
④Он обеспечивает быстрое открытие и закрытие, а время открытия и закрытия некоторых конструкций составляет всего 0,05–0,1 с, что гарантирует его использование в автоматизированной системе испытательного стенда. При быстром открытии и закрытии клапана операция не оказывает влияния;
⑤Сферическая закрывающая деталь может автоматически позиционироваться на границе раздела;
⑥Рабочая среда надежно герметизирована с обеих сторон;
⑦В полностью открытом и полностью закрытом состояниях уплотнительная поверхность шара и седла клапана изолирована от рабочей среды, поэтому прохождение рабочей среды через клапан с высокой скоростью не вызовет эрозии уплотнительной поверхности;
⑧ Компактная конструкция и малый вес делают его наиболее целесообразным вариантом клапана для систем с криогенными средами;
⑨Корпус клапана симметричен, особенно благодаря сварной конструкции он хорошо выдерживает нагрузки от трубопровода;
⑩Запорный элемент выдерживает значительную разницу давлений при закрытии. ⑾Шаровой клапан с цельносварным корпусом может быть непосредственно закопан в землю, благодаря чему внутренние детали клапана не подвергаются коррозии, а максимальный срок службы может достигать 30 лет. Это наиболее подходящий клапан для нефте- и газопроводов.
Недостатки:
①Поскольку основным материалом уплотнительного кольца шарового клапана является политетрафторэтилен (ПТФЭ), он инертен практически ко всем химическим веществам, обладает малым коэффициентом трения, стабильными характеристиками, не подвержен старению, имеет широкий диапазон рабочих температур и отличные герметизирующие свойства. Однако физические свойства ПТФЭ, включая высокий коэффициент расширения, чувствительность к холодному потоку и низкую теплопроводность, требуют, чтобы при проектировании уплотнений клапанных седел особое внимание уделялось этим характеристикам. Поэтому, когда уплотнительный материал затвердевает, надежность уплотнения снижается. Кроме того, ПТФЭ имеет низкую термостойкость и может использоваться только при температуре ниже 180 °C. При температуре выше этого значения уплотнительный материал разрушается. При длительной эксплуатации его обычно используют только при 120 °C.
②Его регулирующие характеристики хуже, чем у шаровых клапанов, особенно пневматических (или электрических) клапанов.
4. Запорный клапан: это клапан, закрывающая часть (диск) которого перемещается вдоль центральной линии седла клапана. В соответствии с этим движением диска клапана изменение диаметра отверстия седла клапана пропорционально ходу диска клапана. Поскольку ход открытия или закрытия штока клапана этого типа относительно короткий, и он обладает очень надежной функцией перекрытия потока, а изменение диаметра отверстия седла клапана прямо пропорционально ходу диска клапана, он очень подходит для регулирования потока. Поэтому этот тип клапана очень хорошо подходит для перекрытия, регулирования и дросселирования.
преимущества:
①В процессе открытия и закрытия трение между диском и уплотнительной поверхностью корпуса клапана меньше, чем у задвижки, поэтому он износостойкий.
②Высота открытия обычно составляет лишь 1/4 от диаметра седла клапана, поэтому она значительно меньше, чем у задвижки;
③Обычно на корпусе клапана и диске имеется только одна уплотнительная поверхность, поэтому процесс изготовления достаточно прост и удобен в обслуживании;
④Поскольку наполнитель обычно представляет собой смесь асбеста и графита, уровень термостойкости выше. Как правило, в паровых клапанах используются запорные клапаны.
Недостатки:
①Поскольку направление потока среды через клапан изменилось, минимальное сопротивление потоку запорного клапана также выше, чем у большинства других типов клапанов;
②Из-за большего хода поршня скорость открытия ниже, чем у шарового клапана.
5. Пробковый клапан: это поворотный клапан с запорной частью в форме плунжера. Проходное отверстие на пробке клапана соединено с проходным отверстием на корпусе клапана или отделено от него путем поворота на 90° для осуществления открытия или закрытия. Форма пробки клапана может быть цилиндрической или конической. Принцип работы в основном аналогичен принципу работы шарового клапана. Шаровой клапан разработан на основе пробкового клапана. Он в основном используется в нефтедобыче, а также в нефтехимической промышленности.
6. Предохранительный клапан: относится к сосудам под давлением, оборудованию или трубопроводам и представляет собой устройство защиты от избыточного давления. Когда давление в оборудовании, контейнере или трубопроводе превышает допустимое значение, клапан автоматически открывается, и происходит полный сброс давления, предотвращая дальнейшее повышение давления в оборудовании, контейнере или трубопроводе; когда давление падает до заданного значения, клапан должен своевременно автоматически закрыться, обеспечивая безопасную работу оборудования, контейнеров или трубопроводов.
7. Пароотводчик: В среде, используемой для транспортировки пара, сжатого воздуха и т. д., образуется некоторое количество конденсата. Для обеспечения эффективности работы и безопасной эксплуатации устройства необходимо своевременно удалять этот бесполезный и вредный конденсат, чтобы обеспечить его эффективное использование. Пароотводчик выполняет следующие функции: ① Быстрое удаление образовавшегося конденсата; ② Предотвращение утечки пара; ③ Удаление воздуха и других неконденсируемых газов.
8. Редукционный клапан: это клапан, который путем регулировки снижает входное давление до определенного требуемого выходного давления и использует энергию самой среды для автоматического поддержания стабильного выходного давления.
9. Обратный клапан: также известный как реверсивный клапан, клапан обратного давления и односторонний клапан. Эти клапаны автоматически открываются и закрываются под действием силы, создаваемой потоком среды в трубопроводе, и относятся к автоматическим клапанам. Обратный клапан используется в трубопроводной системе, и его основная функция заключается в предотвращении обратного потока среды, предотвращении реверсирования насоса и приводного двигателя и сбросе среды из емкости. Обратные клапаны также могут использоваться для подачи в трубопроводы вспомогательных систем, давление в которых может превышать системное давление. Они делятся на поворотные (вращающиеся вокруг центра тяжести) и подъемные (перемещающиеся вдоль оси).


Дата публикации: 26 сентября 2020 г.