Uzavírací ventil (ventil) - uzavírací ventily konstrukčně provedené ve formě ventilu , to znamená, že jeho blokovací prvek se pohybuje rovnoběžně s osou proudění pracovního média [1] . Stejně jako ostatní typy uzavíracích armatur, i uzavírací armatury slouží k úplnému uzavření průtoku pracovního média s určitou těsností. Aretační prvek, kterým je v uzavíracím ventilu nejčastěji cívka , je při provozu v krajních polohách "otevřeno" nebo "zavřeno". Pro regulaci průtoku média změnou průtokové plochy se používají regulační ventily , dále ventily uzavírací a regulační, které kombinují funkce regulace průtoku a hermetického uzavření průtoku média.
Je třeba poznamenat, že do roku 1982 [2] se ventily, u kterých se ventil posouvá pomocí závitového páru vřeteno -běžná matice , nazývaly ventily , ale tento název byl zrušen [3] a nyní ventily se závitovým vřetenem (přenášející kroutící moment z pohonu) a s hladkým vřetenem (přenášejícím translační sílu z pohonu). Ventily ventilového typu jsou ovládány ručně nebo elektricky , ventily s hladkým vřetenem jsou ovládány hydraulicky , pneumaticky nebo elektromagneticky ( elektromagnetický ventil ), jakož i mechanicky jinými zařízeními. Uzavírací armatury s rychločinnými pístovými pneumatickými pohony jsou součástí ochranných armatur a nazývají se uzavírací armatury .
Ventily jsou široce používány jako uzavírací ventily, což je vysvětleno možností zajistit dobré utěsnění v uzavíracím tělese s relativně jednoduchou konstrukcí. Ventily se používají pro kapalná a plynná média s širokým rozsahem provozních parametrů: tlak - od vakua 5⋅10 −3 mm Hg. Umění. do 250 MPa , teploty - od -200 do +600 °C . Ventily se obvykle používají na potrubí relativně malých průměrů , protože v případě velkých rozměrů je třeba se vypořádat s výrazným nárůstem úsilí o ovládání ventilu a komplikovat konstrukci pro zajištění správného usazení ventilu na sedle tělesa [4] [5] .
Kromě výše uvedených výhod mají ventily další, například:
Konstrukce ventilů je v mnoha ohledech podobná konstrukci šoupátek , ale jeho zásadní rozdíl je v tom, že pohyb šoupátka se shoduje s osou pohybu toku média a není na ni kolmý , což dává ventilům řadu výhody oproti šoupátkům, včetně:
Mezi nevýhody ventilů patří:
Těleso (4) (na vysvětlujícím obrázku žlutá) má dvě odbočné trubky s konci pro připojení k potrubí, může být jakýmkoli známým způsobem přírubové , spojka , vsuvka , čep, přivařovací . Uvnitř tělesa je sedlo, které je v poloze „zavřeno“ blokováno ventilem (cívka (3) ). Vřeteno (1) prochází ucpávkou ve víku. V provedení znázorněném na vysvětlujícím obrázku je podvozek uzavíracího tělesa vyjmut ze zóny pracovního prostředí pomocí sestavy třmenu (2) . Těsnění může být také vlnovcové , v tomto případě není nutná demontáž pojezdové jednotky.
Vřeteno (1) přenáší krouticí moment z ručního ručního kola nebo mechanického pohonu přes pevnou matici na cívku a převádí jej na translační pohyb cívky, v nejnižší poloze cívka sedí v sedle a proud média je zablokován. Síla přenášená z pohonu může být i translační , v tomto případě není matice a místo vřetena je použita hladká tyč .
Podle způsobu utěsnění pohyblivého spojení, vřetena ( tyč ) - víka, ventilů se dělí na ucpávku , vlnovec a membránu (membránu).
Upevňovací armaturyU ucpávkových armatur je těsnost spojení mezi víkem a pohyblivou částí uzávěru zajištěna ucpávkovým zařízením . Podstata ucpávky spočívá v tom, že na vnější straně víka nebo pouzdra v místě, kde jimi prochází tyč nebo vřeteno, je vytvořena ucpávka, do které je umístěn těsnící materiál - těsnění ucpávky. Těsnění je pomocí speciálních zařízení přitlačováno podél osy vřetena (tyče), opřeno o stěny ucpávky a zhutněno. Tím se vytvoří těsnost a pracovní médium nepronikne mimo pouzdro. U armatur malých průměrů je ucpávka stlačena převlečnou maticí, pro velké průměry - speciálním dílem - ucpávkou pomocí dvou kloubových nebo kotevních šroubů s maticemi.
Těsnění ucpávky má mnoho výhod, které z něj činí preferovanou volbu ve většině aplikací. Mezi nimi:
Ucpávky maximálně zjednodušují konstrukci a snižují náklady na armatury, avšak při jmenovitém tlaku 2,5 MPa a jmenovitém průměru větším než 50 (tyto limity jsou velmi přibližné) je pojezdová jednotka vyjmuta z pracovní prostředí a je umístěno nad těsněním ucpávky a pojezdová matice je umístěna v sestavě třmenu, umístěné nad víkem ventilu, to znamená, že konstrukce je výrazně složitější, aby se eliminoval vliv pracovního prostředí na spojení vřeteno-matice a zvýšit jeho životnost a spolehlivost .
Vlnovcové fitinkyU měchových armatur je utěsnění pohyblivých prvků vůči vnějšímu prostředí zajištěno sestavou měchu . Jeho hlavním prvkem je vlnovec - vlnitá trubka. Kovový měch je přivařen nebo připájen k hornímu nebo spodnímu kroužku (nebo jiným tvarům), aby vytvořil to, co je známé jako sestava měchu. Sestava vlnovce je svou horní částí pevně a hermeticky spojena s částmi těla ventilu a spodní část je spojena s vřetenem ventilu nebo šoupátkem, čímž je blokována možnost úniku pracovního média do vnějšího. K translačnímu pohybu dříku k ovládání cívky dochází uvnitř měchu, který může změnit svou délku v důsledku deformace zvlnění.
Vlnovcové ventily se používají v aplikacích, kde je únik do okolí nepřijatelný. Výhodou těchto ventilů oproti ucpávkovým ventilům je vyloučení úniku pracovního média do atmosféry v rámci životnosti měchové sestavy. Této výhody je však dosaženo výrazným zkomplikováním konstrukce a v důsledku toho vyššími náklady na ventil. Kromě toho je oprava vlnovce ventilu v případě jeho únavového selhání složitou operací při výměně sestavy vlnovce, proto je v takových případech nutné ventil vyměnit za nový.
Membránové armaturyMembránové ventily se zásadně liší od ventilů jiných konstrukcí.
U membránových armatur je vnější těsnění zajištěno membránou, která je vyrobena ve formě pružného kotouče z elastických materiálů ( guma , fluoroplast ). Profil membrány umožňuje ve své střední části provádět vratný pohyb dostatečný k uzavření nebo otevření uzavíracího nebo regulačního ventilu. Membrána je instalována a sevřena po vnějším průměru mezi tělesem a krytem, tím je zajištěna těsnost spojení dílů tělesa a zároveň zcela odříznuta vnitřní dutina výztuže od vnějšího prostředí [6] .
Zvláštností těchto ventilů je, že membrána může současně působit jako uzávěr a blokovat průchod pracovního média tělem působením vřetena.
Tato konstrukce umožňuje, bez použití nerezové oceli , mít litinové ventily vhodné pro různá agresivní média. Toho je dosaženo potažením ( vyložením ) vnitřních povrchů krytu různými materiály odolnými proti korozi (fluoroplast, pryž, polyetylén , smalt ).
Nevýhodou takových ventilů je krátká životnost membrány a limity jejich použití omezené nízkými tlaky a teplotami [4] .
Podle konstrukce tělesa a umístění na potrubí ve vztahu ke směru proudění pracovního média se uzavírací ventily liší:
Šoupátka ve ventilech jsou talířová (šoupátka) nebo kuželová.
Těsnicí plochy talířového ventilu mohou být ploché nebo kónické, v druhém případě je sedlo v tělese vytvořeno ve tvaru zkosení . Plochá těsnění umožňují jejich výrobu z různých kovů , slitin a nekovových materiálů, dobře fungují v kapalných a plynných médiích, která neobsahují suspendované částice. Kuželová těsnění, kov na kov, se používají pro vysokotlaké ventily se suspendovanými částicemi v pracovním prostředí.
Kuželová kuželka se používá u ventilů o jmenovitém průměru nejvýše 25, pro jmenovité tlaky od 16 MPa a výše. Takové ventily se nazývají jehlové ventily [4] .