Ręczny zawór motylkowy

Co to jest ręczny zawór motylkowy? 

Jest to zawór motylkowy obsługiwany za pomocą pokrętła lub dźwigni ręcznej. Do uruchamiania i zatrzymywania zaworu potrzebny jest operator zaworu. Zawór ten działa poprzez obracanie uchwytu, który następnie obraca tarczę, dzięki czemu może otwierać lub zamykać przepływ płynu w zależności od potrzeb. Operacje otwierania i zamykania wymagają tylko ćwierć obrotu uchwytu, co sprawia, że zawory te działają szybko. Zawory te są tańsze w porównaniu do zaworów automatycznych. Producenci ręcznych zaworów motylkowych produkują je z różnych materiałów. Materiały te określają, gdzie zawór może być używany pod względem temperatury i rodzaju płynu, który jest korozyjny lub niekorozyjny dla lepkich płynów. Ręczne zawory motylkowe są zaprojektowane z krótkimi odcinkami, co sprawia, że zajmują mało miejsca w porównaniu do innych zaworów. Pomaga to również zmniejszyć wagę i koszt zaworu. Zawory te są zaprojektowane tak, aby umożliwić dwukierunkowy przepływ płynu, chociaż istnieje kilka z nich przeznaczonych do jednokierunkowego przepływu płynu. 

Rysunek: Ręczne zawory motylkowe.

Elementy ręcznego zaworu motylkowego 

Pokrętło/dźwignia ręczna 

Jest to część podręcznika zawór motylkowy gdzie operator przykłada siłę, aby uruchomić lub zatrzymać przepływ płynu. Niektóre zawory są zaprojektowane do obsługi za pomocą pokrętła, podczas gdy inne wykorzystują dźwignię ręczną. 

Ciało 

Korpus jest głównym elementem, w którym znajdują się części wewnętrzne. Ręczny motylek producent zaworów Zaprojektowanie korpusu przy użyciu wytrzymałych materiałów metalowych, takich jak stal nierdzewna, stal węglowa, stopy niklu i mosiądz. Materiały te sprawiają, że korpus jest wystarczająco mocny, aby wytrzymać ciężar innych komponentów. Wysoka wytrzymałość pomaga również zaworowi wytrzymać ciśnienie płynu, a także chronić wewnętrzne elementy przed spadającymi przedmiotami. 

Łodyga 

Trzpień to część łącząca pokrętło/dźwignię ręczną z tarczą. Ten element ręcznego zaworu motylkowego służy do przenoszenia mocy z pokrętła na tarczę. Trzpień jest również wykonany z materiału metalicznego, aby pomóc wytrzymać moment obrotowy potrzebny do otwierania i zamykania zaworu. 

Skrzynia biegów

Jest to element, który zawiera koła zębate używane w niektórych ręcznych zaworach motylkowych do zmiany kierunku momentu obrotowego z poziomego na pionowy. Dzieje się tak, gdy pokrętło jest ustawione prostopadle do trzpienia. Przekładnia jest zamontowana na górze trzpienia zaworu.

Dysk 

Jest to element odpowiedzialny za otwieranie i zamykanie przepływu płynu przez zawór. Dysk otrzymuje moc do działania z koła ręcznego poprzez trzpień. 

Siedzenia

Jest to element umieszczony pomiędzy dyskiem a korpusem zaworu. Gniazda służą jako powierzchnie, na których spoczywa dysk, gdy zawór jest zamknięty. Producenci ręcznych zaworów motylkowych projektują te zawory z dwoma gniazdami. Zadaniem gniazd jest zapobieganie wyciekom płynu, gdy zawór jest zamknięty.

Uszczelka 

Jest to element umieszczany między zaworem a połączeniem rurowym w celu zapobiegania wyciekom płynu. Producenci ręcznych zaworów motylkowych projektują uszczelki z różnych materiałów. Materiał użyty do wykonania uszczelki określa, gdzie dany zawór może być używany. 

Rysunek: Elementy ręcznego zaworu motylkowego.

Jak działa ręczny zawór motylkowy? 

Ręczny zawór motylkowy działa, gdy operator przykłada moment obrotowy do pokrętła lub dźwigni ręcznej. Pomaga to zamknąć lub otworzyć przepływ płynu. Aby otworzyć zawór, pokrętło/dźwignia ręczna jest obracana w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Ten moment obrotowy jest następnie przenoszony na tarczę zaworu przez trzpień. Następnie tarcza wykonuje ćwierć obrotu o kąt, w którym ustawia się równolegle do przepływu płynu, pozostawiając zawór otwarty. Płyn nadal przepływa przez otwarty zawór. Aby zamknąć zawór, pokrętło/dźwignia ręczna jest obracana w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara o kolejne ćwierć obrotu. Ten moment obrotowy powoduje powrót tarczy do pozycji osadzenia. W tej pozycji dysk staje się prostopadły do kierunku przepływu płynu, gdzie blokuje płyn próbujący przekroczyć zawór. Aby zdławić przepływ płynu, operator przekręca pokrętło/dźwignię ręczną do pewnego kąta mniejszego niż 90 stopni.^o stopni, co zmusza dysk do lekkiego otwarcia, umożliwiając przepływ pewnej ilości płynu przez zawór. 

Rysunek: Działanie ręcznego zaworu motylkowego.

Rodzaje ręcznych zaworów motylkowych 

Koncentryczny ręczny zawór motylkowy 

Zawór ten jest również znany jako ręczny zawór motylkowy z zerowym offsetem. Jest to najbardziej podstawowy typ ręcznego zaworu motylkowego. Producenci ręcznych zaworów motylkowych projektują ten zawór tak, aby linia środkowa trzpienia była współliniowa z linią środkową tarczy. Tarcza jest umieszczona na środku średnicy rury, podczas gdy gniazdo znajduje się na obwodzie korpusu zaworu. Tarcza i gniazdo pozostają w stałym kontakcie. Producenci ręcznych zaworów motylkowych projektują te zawory z miękkimi gniazdami, czyli gniazdami wykonanymi z tworzyw sztucznych lub gumy. Elastyczność gniazda sprawia, że zawór skutecznie uszczelnia przepływ płynu, gdy zawór jest zatrzymany. Ze względu na miękkie gniazda koncentryczny zawór motylkowy nadaje się do użytku wyłącznie w zastosowaniach niskociśnieniowych i niskotemperaturowych poniżej 60°C. ^oC. Medium przepływające przez ten zawór nie styka się z korpusem zaworu, ponieważ gniazdo jest wykonane jako tuleja wewnątrz korpusu zaworu. 

Rysunek: Koncentryczny ręczny zawór motylkowy.

Mimośrodowy ręczny zawór motylkowy

Zawór ten jest również znany jako wysokowydajny zawór motylkowy. Ten zawór ma trzpień przechodzący w pewnej odległości od linii środkowej dysku. Z tego projektu wynikają dwa typy zaworów: zawór z podwójnym przesunięciem i zawór z potrójnym przesunięciem. 

1. Ręczny zawór motylkowy z podwójnym przesunięciem. Ten typ ma oś trzpienia przesuniętą za linię środkową gniazda i korpus zaworu, co tworzy pierwsze przesunięcie. Drugie przesunięcie powstaje w wyniku przesunięcia trzpienia względem pionowej linii środkowej korpusu zaworu. Gdy zawór jest uruchamiany, gniazdo unosi się z uszczelnienia, co zmniejsza tarcie przez pierwsze i ostatnie 10 sekund.^o stopni odpowiednio uruchomienia i zatrzymania zaworu. Producenci ręcznych zaworów motylkowych wykorzystują tę konstrukcję w celu zapewnienia płynnej pracy i szczelnego odcięcia. Konstrukcja ta zwiększa również żywotność zaworu w porównaniu do koncentrycznego ręcznego zaworu motylkowego. Zawory te są zaprojektowane z miękkimi gniazdami, dzięki czemu nadają się do umiarkowanego ciśnienia i niskich temperatur. Aby zawór ten mógł być używany w wyższej temperaturze, tarcza jest pokryta warstwą materiału metalicznego. Zawory motylkowe z podwójnym przesunięciem są wykorzystywane między innymi w takich zastosowaniach jak HVAC, oczyszczanie ścieków i ochrona przeciwpożarowa. 

2. Ręczny zawór motylkowy z potrójnym przesunięciem. Ten typ zaworu mimośrodowego ma trzy przesunięcia. Pierwsze dwa są takie same jak w przypadku zaworu z podwójnym przesunięciem, podczas gdy trzeci jest osią stożkową uszczelnienia korpusu. Trzecie przesunięcie uzyskuje się poprzez zastosowanie stożkowego profilu gniazda zaworu i dopasowanego profilu na krawędzi tarczy. Zastosowanie trzeciego przesunięcia pomaga zmniejszyć kontakt dysku i gniazda podczas zamykania lub otwierania zaworu, co zmniejsza tarcie. Kontakt następuje, gdy zawór jest całkowicie zamknięty. Ręczny producent zaworów motylkowych zaprojektować ten zawór z metalowymi gniazdami. Metalowe gniazda są bardziej sztywne i wytrzymałe niż gniazda gumowe lub plastikowe. Dzięki temu zawór ten może pracować w wysokich temperaturach i pod wysokim ciśnieniem. Zastosowanie metalowych gniazd pomaga również zmniejszyć zużycie części wewnętrznych. Zawór motylkowy z potrójnym przesunięciem mają długą żywotność w porównaniu do zaworów podwójnych i koncentrycznych. Producenci ręcznych zaworów motylkowych projektują te zawory do pracy w trudnych warunkach, takich jak żrące chemikalia, przegrzana para, gazy o wysokiej temperaturze i ciecze, a także w innych zastosowaniach, w których nie można używać innych ręcznych zaworów motylkowych. 

Ręczny zawór motylkowy spawany doczołowo 

 Jest to ręczny zawór motylkowy przyspawany do rury. Ten typ zaworu jest stosowany tam, gdzie system rurociągów transportuje niebezpieczne płyny, takie jak substancje żrące i produkty łatwopalne. Producenci ręcznych zaworów motylkowych projektują je z myślą o zastosowaniach, w których nie oczekuje się częstej eksploatacji. Zawór ten nadaje się również do stosowania tam, gdzie nie oczekuje się wysokiego poziomu higieny, ponieważ nie można go otworzyć w celu wyczyszczenia w terenie. Jeśli zawór wymaga naprawy, należy najpierw usunąć spoinę. Zawory te gwarantują szczelność między zaworem a rurą, co zapewnia brak obrażeń operatora zaworu lub środowiska, co może się zdarzyć w przypadku innych zaworów wykorzystujących śruby. 

Zastosowania ręcznych zaworów motylkowych

• Rafineria ropy naftowej. 
• Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja (HVAC). 
• Elektrownie parowe do sterowania przepływem wody i pary do i z kotłów. 
• Przemysł wydobywczy. 
• Są one wykorzystywane w produkcji różnego rodzaju chemikaliów. 
• Miejskie oczyszczanie wody i ścieków. 
• Przetwarzanie żywności ze względu na łatwość czyszczenia w celu zwiększenia higieny.      
• Przetwarzanie ropy i gazu oraz rurociągi podmorskie.
• Zawory są wykorzystywane w produkcji papieru i masy celulozowej. 
• Zawory te są stosowane w ochronie przeciwpożarowej. 

Zalety ręcznych zaworów motylkowych 

• Tańsze w porównaniu z typami automatycznymi. 
• Mają prostą i kompaktową konstrukcję. 
• Do ich otwarcia i zamknięcia wystarczy ćwierć obrotu, co pozwala zaoszczędzić czas i energię. 
• Lekki w porównaniu do innych zaworów. 
• Dobrze sprawdzają się w miejscach o ograniczonej przestrzeni ze względu na niewielkie rozmiary w porównaniu do innych zaworów. 
• Mogą być dwukierunkowe lub jednokierunkowe.
• Łatwa instalacja, naprawa i czyszczenie. 
• Odcięcie lub ograniczenie przepływu. 

Wady ręcznych zaworów motylkowych 

• Zawory te otwierają się z dyskiem na ścieżce przepływu płynu, co zmniejsza ciśnienie płynu.
• Może to być uciążliwe w przypadku wysokiego momentu obrotowego lub częstej pracy. 
• Zawory te mają uszczelki, które są słabe w porównaniu do innych zaworów, takich jak zawory kulowe. 
• Podatność na kawitację i zadławienie. 

Rozwiązywanie problemów z ręcznymi zaworami motylkowymi 

Zawór jest trudny w obsłudze 

• Cząstki stałe zatkały zawór. Otwórz zawór i usuń cząstki stałe. 
• Tarcza lub trzpień są skorodowane. Otwórz zawór i usuń korozję. Wyczyść wnętrze zaworu. 

Wyciek płynu, gdy zawór jest zamknięty

• Zanieczyszczenia wewnątrz zaworu. Otwórz zawór i usuń zanieczyszczenia. 
• Zużyte siedzenia. Wymień siedzenia. 
• Zużyta tarcza. W razie potrzeby napraw lub wymień tarczę. 
• Zużyte o-ringi. Wymień o-ringi. 

Wyciek płynu między zaworem a rurą 

• Poluzowane śruby. Dokręć śruby momentem zalecanym przez producenta ręcznego zaworu motylkowego. 
• Wysokie ciśnienie płynu. Sprawdź, czy poziom ciśnienia płynu jest zgodny z zaleceniami producenta ręcznego zaworu motylkowego. 

Podsumowanie 

Ręczny zawór motylkowy to zawór obsługiwany ręcznie. Zawór ten jest obsługiwany za pomocą pokrętła lub dźwigni ręcznej. Pokrętło lub dźwignia ręczna to miejsce, w którym operator przykłada moment obrotowy w celu uruchomienia lub zatrzymania zaworu.

Producenci ręcznych zaworów motylkowych projektują je tak, aby działały poprzez obrót o ćwierć obrotu. Operator przekręca dźwignię o 90^o w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby otworzyć przepływ płynu. Uchwyt jest obracany w przeciwnym kierunku o kolejne ćwierć obrotu, aby zamknąć przepływ płynu. Zawór ten jest również używany do dławienia przepływu płynu, w którym operator obraca uchwyt o kąt mniejszy niż 90 stopni.^o stopni.