какви са шибърите?

Шибърни вентили: употреби, принципи на работа, видове, плюсове и минуси и разлики от сферичните вентили

 

На тръбопроводите често виждате вентили, които изискват много завъртания на ръчното колело, за да се отворят или затворят напълно-това са шибъри. Много хора знаят, че се използват за спиране на потока на течности, но има конкретни правила кога да се използват и кога не.

 

Това ръководство обяснява изцяло шибърите, включително как работят, техните видове, предимства и недостатъци и основните разлики от вентилите.

1. За какво се използва шибър

Основната цел на шибъра есамо за напълно отворено или напълно затворено обслужване. Не е предназначен за регулиране на потока; той контролира само „включване“ или „изключване“. Когато е напълно отворен, портата се прибира напълно в капака, оставяйки прохода на потока безпрепятствен с изключително ниска загуба на налягане-незначителна за повечето приложения. Това е критично при тръбопроводи на дълги-разстояния или системи, чувствителни към спад на налягането.

 

Например при водопроводна тръба DN300 напълно отворен шибър не причинява почти никакво ограничение на потока, докато напълно отворен вентил създава значително съпротивление. Следователно шибърите обикновено са първият избор за изолационни приложения, изискващи ниско съпротивление на потока, двупосочно уплътнение и пълен отвор.

 

2. Принцип на работа на шибъра

Шибърите са клапани с линейно-движение. Завъртането на ръчното колело (или използването на електрически/пневматичен задвижващ механизъм) движи стеблото нагоре и надолу линейно, задвижвайки портата. Завъртането на ръчното колело в една посока спуска портата, докато застане плътно, спирайки потока; завъртането му в обратна посока повдига портата, отваряйки прохода.

 

Често пренебрегван момент:шибърите не трябва да се отварят частично. Когато вратата е частично отворена, високо{1}}скоростната среда изтърква интензивно долната уплътняваща повърхност. Това бързо създава жлебове върху уплътнителната повърхност, което води до загуба на затваряща способност на клапана.

Много повреди на място възникват, когато шибърите се използват неправилно за дроселиране, което води до преждевременна повреда само за няколко месеца.

 

3. Основни компоненти на aшибърна клапа

Въпреки че шибърите изглеждат прости, няколко ключови компонента определят експлоатационния живот и производителността:

• Тяло: Издържа на налягането в тръбопровода. Обичайните материали включват чугун (до PN16), лята стомана (WCB за висока температура и налягане) и неръждаема стомана (CF8/CF8M за корозивни среди). Съгласно API 600 изпитвателното налягане на корпуса за шибъри от лята стомана е 1,5 пъти по-голямо от номиналното налягане.
• порта: Клин{0}}типът е най-често срещан, с ъгъл на клина от приблизително 5 градуса. Гъвкавите клиновидни врати поемат топлинна деформация; разделените клиновидни порти издържат на засядане, причинено от термично разширение и свиване.
• Стъбло: Предлага се катоиздигащо се стъблоине{0}}повдигащо се стъбло. Повдигащо се стебло се простира нагоре, когато ръчното колело се завърти, което позволява визуално потвърждение на отворено/затворено състояние. Не-повдигащото се стебло не се удължава, което го прави подходящо за ограничени пространства за монтаж, като например подземни шахти за вентили.
• Опаковка: Обикновено графит или PTFE, предотвратяващи изтичане по стеблото. Съгласно ISO 15848 опаковките с ниски-емисии могат да контролират изтичане под 50 ppm.

 

4. Видове шибъри

Класифицирани по структура на портата, често срещаните типове включват:

• Плътен клин: Основен и икономичен, но склонен към задръстване при големи температурни колебания или неравномерно напрежение на тръбопровода.
• Гъвкав клин: Разполага с жлеб по периферията за гъвкавост, самонастройване-на температурните промени и намаляване на засядането.
• Разделен клин: Състои се от две секции на шибъра, държани една от друга от пружини, позволяващи автоматично подравняване за надеждно уплътняване и устойчивост на свързване, -предизвикано от напрежение в тръбопровода.
• Паралелен слайд: Плосък шибър, който уплътнява чрез диференциално налягане, широко използван в парни системи като главна изолация на пара в електроцентрали.

Освен това шибърите се категоризират като повдигащ се стебло или не-повдигащ се стебло, както е споменато по-горе.Пълен портшибърите имат вътрешен диаметър, съответстващ на тръбопровода;намален портвентилите имат по-малък отвор, което предлага по-ниска цена, но малко по-високо съпротивление на потока.

 

5. Предимства и недостатъци на шибъра

Предимства

• Изключително ниско съпротивление на потока, когато е напълно отворено, почти еквивалентно на права тръба.
• Двупосочно уплътнение с еднакво налягане в двете посоки на потока.
• Подходящ за големи диаметри (обикновено DN50 до DN1200) на по-ниска цена от сферичните кранове.
• Широка съвместимост с медии: вода, масло, пара, слаби киселини и основи и др.

 

Недостатъци

• Дълго време на работа: ръчен шибър DN300 изисква 10 до 20+ завъртания на ръчното колело за пълен ход.
• Никога не трябва да се използва за регулиране на потока, тъй като това бързо поврежда уплътнителните повърхности.
• Малко по-сложна поддръжка в сравнение със сферичните вентили, особено ако клиновидни шибъри се задръстят.
• Шибърите с повдигащо се стебло изискват пространство над главата за удължаване на стеблото.

 

6. Типични приложения

• Водопроводи-на дълги разстояния: Водоснабдителни канали от пречиствателни станции към градски мрежи, където се изисква ниско съпротивление на потока.
• Нефтохимическа промишленост: Дъното на атмосферните кули, изолация на входа/изхода на резервоара, изискваща надеждно затваряне.
• Електрически централи: Циркулационна вода, системи за охлаждаща вода и изолация на пара с ниско{0}}налягане.
• Противопожарни системи: Изпускателни и пръстеновидни главни спирателни вентили на противопожарната помпа; много кодове уточняват шибъри с повдигащо се стебло за визуална индикация за отворено/затворено.

 

7. Шибър срещу вентил

Много хора бъркат шибърите и вентилите, но разликите им са ясни:

• функция: Шибърите са предназначени само за включване/изключване; сферичните вентили могат да регулират потока.
• Съпротивление на потока: Шибърите имат почти-нулево съпротивление, когато са напълно отворени; сферичните вентили имат значително по-високо съпротивление дори при пълно отваряне поради промяна в посоката на потока.
• Посока на запечатване: Шибърите са двупосочни; сферичните вентили обикновено са еднопосочни и могат да уплътнят лошо, ако са монтирани наобратно.
• Приложение: Глобусни вентили за честа работа или регулиране на потока; шибъри за изолация на магистрални линии с рядко задействане.

Накратко: шибъри за изолация, вентили за регулиране. Неправилният избор води до ненужни разходи или преждевременен отказ.

 

8. Ключови параметри за избор

Когато избирате шибър, потвърдете следните параметри:

• Номинално налягане (PN или клас), напр. PN16, клас 150, клас 300
• Размер на отвора (DN или NPS)
• Температура на средата (влияе върху избора на материал и типа на вратата)
• Повдигащо се или не{0}}повдигащо се стебло (въз основа на пространството за инсталиране и удобството за проверка)
• Тип на задвижване (ръчно колело, червячна предавка, електрическо, пневматично)

Пример: Тръбопровод за гореща вода DN200 със среда от 120 градуса и налягане от 1,6 MPa е много-подходящ за тяло от лята стомана, гъвкав клиновиден шибър, шибър с повдигащ се прът. За вкопано монтиране се изисква не-дизайн на повдигащо се стебло.

 

Резюме

Шибърите са сред най-простите и надеждни изолационни вентили в индустриалните тръбопроводи-, когато се използват правилно.

Запомнете:само напълно отворени или напълно затворени, никога частично отворени; идеален за приложения с голям-диаметър, ниско-течение-съпротивление. За регулиране на дебита вместо това използвайте сферичен вентил.