Дуплексные клапаны

Что такое дуплексный клапан?

Дуплексный клапан – это клапан, изготовленный из дуплексной стали. Дуплексная сталь – это тип материала из нержавеющей стали с двумя фазами металлургической структуры: аустенитом и ферритом, в почти равных пропорциях. Дуплексный материал обеспечивает лучшую коррозионную стойкость и более высокую прочность, чем стандартная сталь. Таким образом, дуплексные клапаны являются очень прочными по сравнению с другими стальными клапанами. Учитывая высокую температуру плавления дуплекса, этот клапан обладает высокой термостойкостью и поэтому подходит для высокотемпературных применений, таких как котлы и электростанции. Производители дуплексных клапанов рекомендуют этот клапан для использования в системах высокого давления благодаря его высокой прочности. Он работает путем пропускания, дросселирования и остановки потока жидкости. Для управления потоком жидкости используется дисковый или шаровой элемент. Клапан работает как ручной автоматический. Ручной клапан имеет рукоятку или маховик, а автоматический использует пневматический или электрический привод.

Типы дуплексных клапанов

Дуплексные шаровые клапаны

Это лучший клапан для дросселирования. Основная конструкция этого клапана имеет корпус сферической формы. Диск, установленный внутри клапана, помогает останавливать и регулировать поток жидкости. Корпус клапана состоит из двух половин, разделенных внутренней перегородкой. Такая конструкция затрудняет очистку и ремонт. Кроме того, такая конструкция приводит к большим потерям давления по сравнению со всеми другими клапанами. Производители дуплексных клапанов имеют различные типы этого клапана: Z-образный, косой и угловой.

Рисунок: Двусторонний шаровой клапан.

Как работает дуплексный шаровой клапан?

Двухсторонний шаровой клапан использует маховик или привод для перемещения штока клапана вверх или вниз для открытия или закрытия потока соответственно. Принцип работы остается одинаковым независимо от того, используется ли в клапане маховик, электрический или пневматический привод. Когда оператор клапана вращает маховик против часовой стрелки, шток клапана вращается, перемещаясь вверх вместе с тарелкой клапана. Перемещение диска вверх оставляет пространство для потока жидкости через клапан. При вращении маховика по часовой стрелке шток и диск клапана перемещаются вниз. Седло клапана и диск создают плотное уплотнение, которое предотвращает протекание жидкости через клапан.

Рисунок: Работа дуплексного шарового клапана.

Преимущества дуплексного шарового клапана

• Эти клапаны отлично подходят для перекрытия и дросселирования.
• Они работают быстрее.
• Они плотно закрываются.

Недостатки дуплексных шаровых клапанов

• Эти клапаны тяжелые.
• Они обладают высоким сопротивлением потоку.

Дуплексная задвижка

Этот двухсторонний клапан используется для перекрытия потока жидкости с помощью клинового или прямоугольного затвора. Привод или маховик управляет затвором через компонент, известный как шток/вал. Этот клапан является одним из запорных клапанов, широко используемых в промышленных системах. Его предпочитают из-за простой механики, что облегчает ремонт. Существуют различные типы этой арматуры, включая дуплексные ножевые задвижки, клиновые задвижки, параллельные шиберные задвижки, задвижки с поднимающимся штоком, задвижки с не поднимающимся штоком и другие. Каждый тип имеет свою предпочтительную область применения, а также свои преимущества и недостатки.

Рисунок: Дуплексная задвижка.

Как работает дуплексная задвижка?

Этот клапан работает путем перемещения затвора вверх и вниз для открытия и закрытия потока жидкости соответственно. Когда оператор клапана несколько раз вращает маховик против часовой стрелки, шток клапана вращается в том же направлении. Это вращение создает линейное движение вверх на затворе клапана. Таким образом, затвор перемещается вверх, оставляя проход для потока открытым. Когда оператор клапана вращает маховик по часовой стрелке, затвор клапана перемещается вниз и создает плотное уплотнение с седлами клапана. В этом состоянии клапан закрыт, и жидкость не проходит через него.

Рисунок: Работа дуплексной задвижки.

Преимущества дуплексных задвижек

• Эти клапаны имеют простую конструкцию.
• Они легко поддаются ремонту.
• Они имеют низкое давление при полном открытии.
• Они являются двунаправленными клапанами.

Недостатки дуплексных задвижек

• Они не идеальны для дросселирования.
• Они склонны к шуму и вибрации по сравнению с другими клапанами.

Двусторонний поворотный клапан

Это специальная версия клапана, который работает при вращении маховика на четверть оборота для открытия и закрытия потока жидкости. Это один из самых простых в эксплуатации клапанов. В этом клапане для управления потоком жидкости используется диск. Производители дуплексных клапанов проектируют этот клапан таким образом, что диск устанавливается в центре потока. Такая конструкция делает клапан простым и легким в ремонте. Она также делает клапан легким по весу, поскольку в нем используется небольшое количество материала и тонкая конструкция. Различные типы этого клапана включают поворотные, ушковые, концентрические, пластинчатые и эксцентрические клапаны.

Рисунок: Двусторонний поворотный затвор.

Как работает дуплексный поворотный клапан?

Когда оператор поворачивает рукоятку или маховик против часовой стрелки на 90^o градусов, диск клапана поворачивается, оставляя проход для жидкости открытым. Диск соединен с маховиком через компонент, известный как шток или вал. Этот вал передает вращательное усилие от рукоятки к диску. Когда оператор поворачивает рукоятку по часовой стрелке еще на четверть оборота, диск вращается, создавая плотное уплотнение с седлом клапана, и таким образом перекрывает поток жидкости. Когда оператору клапана необходимо, чтобы клапан регулировал скорость потока, рукоятка слегка поворачивается на угол менее 90^o градусов, что позволяет пропустить часть потока через клапан. Производители дуплексных клапанов рекомендуют использовать этот клапан для дросселирования при низком давлении.

Рисунок: Работа дуплексного поворотного затвора.

Преимущества дуплексных поворотных затворов

• Эти клапаны имеют небольшие размеры и, следовательно, малый вес.
• Они подходят для жидкостей с осадком и шламом.
• Они просты в эксплуатации.
• Их легко устанавливать, чистить и ремонтировать.

Недостатки дуплексных поворотных затворов

• Тарелка клапана установлена на участке потока, что увеличивает сопротивление потоку и, следовательно, потери давления.
• Отличная герметизация затруднена при работе под высоким давлением.

Дуплексный плунжерный клапан

Это клапан, в котором используется конический или цилиндрический конический плунжер. Пробка вращается внутри клапана для регулирования потока. В центре плунжера имеется одно или несколько сквозных отверстий. Жидкость проходит через эти отверстия, когда клапан открыт. Этот тип клапана прост и надежен в системах высокого давления. Клапан работает с помощью маховика, пневматического или электрического привода. Производители двухсторонних клапанов выпускают различные типы клапанов этой категории, включая расширяющиеся клапаны, несмазываемые клапаны, смазываемые клапаны и многопортовые клапаны.

Рисунок: Двусторонний плунжерный клапан и его компоненты.

Как работает двухсторонний плунжерный клапан?

Этот клапан работает при повороте маховика всего на четверть оборота. Тарелка клапана соединена с маховиком через шток клапана. Когда маховик поворачивается против часовой стрелки на целую четверть оборота, диск клапана поворачивается на 90^o градусов. Это вращение заставляет сквозное отверстие плунжера выровняться с трубой, подсоединенной к клапану, и, следовательно, жидкость проходит через него. При вращении маховика в противоположную сторону еще на четверть оборота диск поворачивается и выравнивает отверстие плунжера перпендикулярно направлению потока. В этом состоянии клапан закрыт, и жидкость не проходит через него, так как плунжер и седла клапана сопрягаются, образуя плотное уплотнение.

Рисунок: Работа плунжерного клапана.

Преимущества дуплексных штекерных клапанов

• Эти клапаны защищены от утечек.
• Они обладают высокой прочностью, пригодной для работы под высоким давлением.
• Для их открытия/закрытия требуется всего четверть оборота маховика.
• Их можно ремонтировать и чистить, находясь на трубопроводе.

Недостатки дуплексных штекерных клапанов

• При вращении плунжера возникает сильное трение.
• Конические и конические формы увеличивают сопротивление потоку и падение давления.

Дуплексный обратный клапан

Этот особый тип двухстороннего клапана работает автоматически, предотвращая протекание жидкости в обратном направлении. В отличие от всех других клапанов, упомянутых выше, этот клапан не нуждается в маховике или приводе. Он использует дисковый или шаровой компонент для открытия или закрытия потока. Этот клапан настоятельно рекомендуется использовать там, где обратный поток может привести к загрязнению жидкости, например, в системах водоснабжения, котельных, пищевых продуктах и напитках, а также в фармацевтике. Производители дуплексных клапанов предлагают различные типы этих клапанов, такие как поворотный обратный клапан, пружинный клапан, шаровой обратный клапан, клапан с подъемной ножкой и другие.

Рисунок: Двусторонний обратный клапан.

Как работает двухсторонний обратный клапан?

Этот клапан не управляется с помощью маховика или привода. Производители дуплексных клапанов проектируют этот клапан таким образом, чтобы он открывался и закрывался в зависимости от разницы давлений на стороне восходящего и нисходящего потока. Когда давление на стороне восходящего потока превышает давление на стороне нисходящего потока или когда насос работает, давление жидкости воздействует на диск клапана, заставляя его открыться. После открытия жидкость продолжает течь через клапан до тех пор, пока насос не остановится или давление в восходящем потоке не снизится. Как только насос останавливается или давление восходящего потока снижается ниже давления нисходящего потока, жидкость пытается изменить направление потока. Однако диск клапана немедленно закрывается и предотвращает обратный поток.

Рисунок: Работа дуплексного обратного клапана.

Преимущества дуплексных обратных клапанов

• Этот клапан дешевле по сравнению с другими клапанами, такими как задвижки и шаровые краны.
• Он не нуждается в маховике или приводе.
• Он отличается высокой надежностью.
• Отсутствие обратного потока.
• Низкое сопротивление потоку жидкости.

Недостатки дуплексных обратных клапанов

• Это однонаправленный клапан.
• Не подходит для пульсирующих потоков.

Применение дуплексных клапанов

Дуплексные клапаны используются во многих промышленных приложениях благодаря своим многочисленным преимуществам перед другими клапанами. Типичные области применения этого клапана включают:

• Нефтегазовая промышленность.
• Производство бумаги и целлюлозы.
• Химические и нефтехимические применения.
• Продукты питания и напитки.
• Фармацевтическая промышленность.
• Канализация и очистка сточных вод.
• Городской и бытовой водный транспорт.
• Применение в горнодобывающей промышленности.
• Паровые электростанции.
• Применение в пожаротушении.
• Морское применение.

Преимущества дуплексных клапанов

• Эти клапаны имеют универсальные размеры и поэтому подходят для малых и больших расходов.
• Они универсальны в применении, так как используются практически во всех промышленных областях.
• Они обладают превосходной коррозионной стойкостью.
• Они прочны, что позволяет использовать их в условиях высокого давления и высоких температур.
• Дуплексные клапаны устойчивы к абразивному износу.
• Эти клапаны отличаются высокой прочностью.

Недостатки дуплексных клапанов

• Дуплексный материал довольно дорогой, а значит, и клапан.
• Они тяжелые.

Устранение неисправностей дуплексных клапанов

Маховиком/ручкой трудно управлять

• Повреждение на штоке клапана. Отремонтируйте или замените шток.
• Грязь на стержне клапана. Очистите от грязи.

Клапан закрывается не полностью

• Грязь на седлах клапанов. Очистите от грязи.
• Изношенные седла. Замените седла клапанов.
• Изношенный диск. Замените тарелку клапана.

Утечка жидкости внутри клапана

• Поврежденные или изношенные седла. Замените седла клапанов.
• Поврежденный или изношенный диск. Замените диск клапана.

Утечка между клапаном и трубой

• Изношенная прокладка. Замените прокладку.
• Высокое давление потока. Замените клапан на клапан с высоким давлением. Клапан следует использовать при расходе и давлении, рекомендованных производителем дуплексного клапана.

Клапан сильно вибрирует

• Высокая скорость потока. Используйте клапан при рекомендуемом расходе и давлении.
• Клапан открыт не полностью. Откройте клапан полностью.

Резюме

Дуплексный клапан – это тип клапана, который изготавливается из дуплексной стали. Дуплексная сталь обладает превосходными механическими и химическими свойствами, что делает ее одним из наиболее предпочтительных сплавов для промышленных клапанов. Этот клапан работает вручную или автоматически. В ручном клапане используется маховик или ручной рычаг, а в автоматическом – пневматический или электрический привод. Для управления потоком жидкости в клапане используется тарельчатый или шаровой элемент. Компонент, известный как шток, соединяет маховик/привод с диском/шаром клапана. Когда маховик вращается, диск/шар перемещается, позволяя или закрывая поток жидкости.

Производители дуплексных клапанов выпускают различные типы клапанов, включая задвижки, шаровые, обратные, поворотные и пробковые клапаны, а также другие. Различные отрасли, в которых используются эти клапаны, включают горнодобывающую, бумажную и целлюлозную, водоснабжение, канализацию и очистку сточных вод, нефть и газ, химическую промышленность, производство продуктов питания и напитков, фармацевтику, морское хозяйство, системы пожаротушения и другие. Преимуществами данного клапана являются высокая прочность, универсальность в размерах и применении, долговечность и коррозионная стойкость.