Potrubní ventil (z nizozemského kraan - „jeřáb“) - typ potrubních armatur , ve kterých se blokovací nebo regulační prvek (často nazývaný zátka), který má tvar rotačního tělesa nebo jeho části, otáčí kolem sebe. osa, libovolně umístěná ve vztahu ke směru proudění pracovních prostředí [1] [2] [3] .
Ventily mohou být uzavírací , ovládací nebo rozváděcí zařízení a jsou určeny pro práci s plynnými a kapalnými médii, včetně viskózních a znečištěných, suspenzí , buničinou , kaly . Používají se v hlavních plynovodech a ropovodech , v městských systémech zásobování plynem, na nádržích , kotlích a v dalších oblastech.
Jeřáby mají řadu výhod, včetně:
Různé typy jeřábů mají další výhody a nevýhody, které budou diskutovány níže.
Jeřáby jsou ovládány ručně nebo pomocí mechanického pohonu: elektrického , pneumatického a hydraulického . U kulových kohoutů instalovaných na hlavních plynovodech se také používají pneumatické pohony, u kterých kapalina ( olej ) působí na píst ve válci pod tlakem plynu odebraného z potrubí , což zajišťuje plynulé a bezrázové ovládání pohonu .
Ve směru proudění mohou být ventily průtočné, to znamená, že se směr proudění nemění, úhlové, to znamená, že se směr proudění mění o 90 ° , a třícestné, to znamená, že mají jeden výstup a dva vstupy, což umožňuje směšovací toky médií s různými parametry. Této vlastnosti třícestných kohoutků se využívá v instalatérství v zařízení zvaném směšovač .
Hlavní rozdíly v konstrukci ventilů jsou ve tvaru uzávěru, může být ve tvaru koule , kužele nebo válce . Moderním a progresivním představitelem jeřábů je kulový kohout , tradiční, a proto i přes značné konstrukční nedostatky stále často používaný - ventil kuželový . Válcové ventily mají extrémně omezené použití [4] [5] [6] .
Hlavními částmi baterie jsou tělo a zátka ( závěrka ) ve tvaru koule, kužele nebo válce. Pro průchod média je ve bráně vytvořen průchozí otvor. Jeřáb se ovládá otáčením zástrčky. Při otočení o 90° je průtok média zcela zablokován, při otáčení pod menšími úhly částečný, což umožňuje použití ventilu jako regulačního ventilu, s výjimkou potrubí s vysokým průtokem kapaliny, aby se zabránilo kavitace . Existují i třícestné ventily, kde má zátka další otvory, což umožňuje jejich použití k přesměrování toku média: otáčením zátkou je médium nasměrováno ze vstupu do jednoho ze dvou výstupů. V mezipoloze, v závislosti na konstrukci ventilu , může být médium nasměrováno v obou směrech nebo zcela zablokováno.
Jedná se o druh kohoutku, jehož blokovací nebo regulační prvek má kulový tvar [2] . Pohyblivým prvkem ( uzávěrem ) takových ventilů je kulovitá zátka - koule, podél jejíž osy je vytvořen průchozí kruhový otvor pro průchod média. U průchozích ventilů k úplnému uzavření nebo otevření průchodu stačí otočit kouli o 90 ° . Průměr otvoru nejčastěji odpovídá vnitřnímu průměru potrubí, na kterém je ventil instalován, což se v tomto případě nazývá plné . Hydraulické ztráty při průchodu pracovního média plně otevřeným ventilem jsou velmi malé, téměř stejné jako při průchodu média potrubím o délce rovnající se délce těla ventilu, což je mnohonásobně menší než u šoupátek a armatur . Tato cenná kvalita učinila z kulových kohoutů hlavní uzavírací zařízení na lineární části hlavních plynovodů. Pro zmenšení velikosti a krouticího momentu potřebného k ovládání ventilu se však někdy používají redukované ventily. Kromě těch, které jsou běžné u jeřábů, mají kulové ventily řadu specifických výhod, včetně:
Sedla v těle jsou vyrobena ve formě kroužků vyrobených z různých druhů plastů (hlavně fluoroplastu ), což zajišťuje spolehlivou těsnost, snadnost a plynulé otáčení kulové zátky, ale omezuje použití takových ventilů pro prostředí s teplotami nepřesahujícími 200 °C.
Kulové kohouty mají širokou škálu provedení, ale jejich hlavní rozdíly jsou v provedeních uzavíracích těles: s plovoucí koulí (pro malé průměry ) a s koulí v podpěrách [5] [6] .
Jedná se o druh kohoutku, jehož zajišťovací nebo regulační prvek má tvar kužele [2] .
Průchozí otvor v zátce , která na rozdíl od kulových kohoutů není obvykle kulatý, ale lichoběžníkový , umožňuje průchod média při otevření takového ventilu. Sedla jsou vnitřní povrch těla. Těsnicí plochy uzavíracího tělesa jsou tedy kuželové plochy - vnější zátka a vnitřní těleso.
U kuželových ventilů jsou splněny dva velmi obtížně kombinovatelné požadavky - vytvořit těsný a hermetický kontakt mezi kuželovými plochami páru těleso-kulička a zároveň zajistit volné plynulé otáčení kuželky, zabraňující jejímu zadření a trhání těsnicích ploch. Poslední požadavek diktuje potřebu vyrábět pouzdra a zátky z materiálů s dobrými kluznými vlastnostmi ( mosaz , bronz , litina ). Takové materiály omezují praktické použití kuželových ventilů s tlakem 1,6 MPa a průměrem 100 mm . Někdy se kuželové ventily vyrábí i z uhlíkové oceli o průměru do 200 mm, ale v těchto případech je kuželka litinová, nebo se používá speciální mazací systém pro těsnící plochy.
Kuželový ventil je velmi obtížné vyrobit a nastavit tak, aby poskytoval stabilní množství síly potřebné k otáčení kuželky, takže jsou prakticky nevhodné pro použití s elektrickými nebo pneumatickými pohony a ovládají se ručně.
Kromě výše uvedeného mají kuželové jeřáby řadu dalších nevýhod:
Kuželové ventily se liší způsobem těsnění do ucpávky a tahem a mají řadu specifických provedení:
Uzavírací prvek baterie může být vyroben z cermetu na bázi oxidu hlinitého . Oxid hlinitý má vysokou tvrdost, ale existují technologie pro jeho leštění, které umožňují získat povrch vysoké čistoty. To vám umožní využít efektů mezimolekulární přitažlivosti a obejít se bez ucpávek nebo napínačů, stejně jako použití plochého blokovacího prvku.