Разлики между типовете шибърни вентили и техните приложения

Като ключов контролен компонент в тръбопроводните системи за флуиди, основната функция на шибърния вентил е да отваря или затваря напълно средата чрез вертикалното движение на шибърния диск. Въпреки че всички типове шибъри следват този основен принцип, те могат да бъдат подразделени на различни типове, като шибъри с повдигащ се-ствол, шибъри с не-повдигащ се{3}}ствол, шибъри с паралелен-тип и шибър-тип клинклапани, въз основа на разликите в структурния дизайн, формата на уплътнението и приложимите сценарии. Всеки тип показва различни характеристики в специфични приложения.

Структурни разлики между шиберни клапани с повдигащ се{0}}ствол и-неповдигащ се{2}}ствол

Основните разлики между шибърите с повдигащо се{0}}стъбло и не-повдигащо се{2}}стъбло се крият във връзката между стеблото на клапана и шибърния диск, както и тяхната външна видимост. Гайката на стеблото на шибър с повдигащ се -ствол е директно фиксирана към шибърния диск. Когато ръчното колело завърти стеблото на клапана, самото стебло се движи вертикално заедно с резбовия механизъм, като едновременно задвижва диска на шибъра. По време на този процес откритата част на стеблото на клапана директно отразява височината на отваряне на диска на шибъра-височината на стеблото на клапана се издига, съответствайки на хода на отваряне на диска на шибъра. Операторът може директно да определи отварянето на клапана, като наблюдава позицията на стеблото на клапана. Тази функция за "визуализация" го прави особено подходящ за приложения, изискващи прецизен контрол на състоянията на отваряне и затваряне. Освен това шибърите с повдигащ се -стъбло, чрез изолиране на стеблото на клапана от средата (обикновено снабдени с уплътнение на салникова кутия), намаляват риска от -индуцирана от средата корозия на стеблото. Поддръжката изисква само подмяна на опаковката, което води до по-висока дългосрочна-надеждност.

За разлика от това, гайката на стеблото на шибър с-неповдигащ се{1}}ствол е вградена директно в шибърния диск. Самото стебло на клапана не се движи с диска на шибъра; вместо това въртенето му задвижва гайката, която повдига и спуска диска на затвора. Външно стеблото на клапана остава неподвижно (само се върти, не се движи). Отворената позиция на затворния диск не може да бъде директно определена от позицията на стеблото; необходим е допълнителен индикатор за отваряне (като циферблат или сензор). Предимството на шибъра без -повдигащ се-ствол се крие в неговата компактна структура, което го прави особено подходящ за монтаж в тръбопроводни системи с ограничено пространство (като подземни тръбопроводни мрежи или тръбопроводи за вътрешно оборудване). Запечатващите му характеристики обаче изискват по-високо качество на опаковане и прецизност на обработка на стъблото. Влошаването на качеството на опаковката с течение на времето може да увеличи риска от изтичане на носител.

Принципи на уплътняване на шибъри от успореден и клиновиден-тип

Въз основа на тяхната уплътнителна структура шибърите могат да бъдат разделени на две категории: успореден и клиновиден-тип. Основната разлика между тези два типа е в дизайна на контактната повърхност между диска на затвора и леглото на клапана. Уплътнителните повърхности на шибъра и седлото на паралелен шибър са успоредни една на друга и уплътнението се постига чрез вертикалния натиск на шибъра. Този дизайн е прост по структура и лесен за производство. Плоската повърхност на портата и седалката ги прави по-малко податливи на препятствия поради частици в средата. Това го прави подходящ за транспортиране на течности, съдържащи твърди частици (като пулверизирани въглища и суспензия) или за приложения, при които чистотата на уплътнителната повърхност е по-малко критична. Въпреки това, тъй като паралелните шибъри разчитат на външни затягащи устройства (като пружини или горни клинове) за уплътняване, уплътняващото налягане може да е недостатъчно при високо налягане. Следователно те обикновено се използват само в тръбопроводни системи с ниско-налягане (PN по-малко или равно на 1,6 MPa) или атмосферно налягане.

Клиновидни шибъри, от друга страна, използват шибър с клино-форма, за да създадат само-затягащо се уплътнение между шибъра и седалката. Портата е проектирана със скосени повърхности под определен ъгъл (обикновено 2 градуса до 5 градуса) от двете страни. Когато вентилът е затворен, шибърът се притиска към седлото от комбинираното действие на средното налягане и натиска на стеблото на клапана. Взаимодействието между скосените повърхности генерира компонент на радиална сила, който плътно уплътнява уплътняващите повърхности и подобрява надеждността на уплътняването. Ефективността на уплътняване на клинови-тип шибъри се подобрява с увеличаване на налягането (само-ефектът на самозатягане е по-изразен при високи налягания). Те са подходящи за приложения със средно{11}} и високо-налягане (PN по-малко или равно на 10 MPa или дори по-високо) и се използват широко в отрасли със строги изисквания за уплътняване, като нефтохимическата промишленост и производството на електроенергия. Все пак трябва да се отбележи, че шибърите с клинов-тип изискват висока прецизност на обработка за шибъра и седлото. Отклоненията в ъгъла на скосяване или драскотини по уплътнителната повърхност могат да причинят залепване (особено в среда с ниска-температура, където средата се свива).

Целеви подбор за сценарии на приложение

Разликите в характеристиките на различните видове шибъри директно определят границите на приложимите им приложения. Шиберите с повдигащ се -стъбло, поради видимото си отваряне, често се използват в приложения, изискващи честа ръчна работа или стриктно наблюдение на състоянието на клапана (като фабрични главни паропроводи и противопожарни водоснабдителни системи). Скриващите-задвижващи клапани, поради своята компактна структура, са по-подходящи за приложения с ограничено пространство в рамките на вкопани тръбопроводи или оборудване (като градски подземни водоснабдителни и дренажни мрежи и хидравлични системи на машинни инструменти). Паралелните шибъри, поради тяхната устойчивост на прахови частици, обикновено се използват в тръбопроводи за суспензия в индустрии като минното дело и металургията. Клиновидни шибъри, с техните предимства за уплътняване при високо-налягане, се превърнаха в основен избор за нефтопроводи и газопроводи и системи за пара с високо-налягане в топлоелектрически централи.

В обобщение, разликите в типовете шибъри са по същество резултат от адаптирането на структурния дизайн към функционалните изисквания. При действителния избор на проект трябва да се обърне цялостно внимание на характеристиките на средата (чистота, налягане, температура), ограниченията на пространството за инсталиране и изискванията за експлоатация и поддръжка. Чрез прецизно съвпадение на типа шибър може да се осигури безопасна и ефективна работа на тръбопроводната система.