Поворотный затвор с зубчатым приводом

Что такое поворотный затвор с редуктором?

Это ручной поворотный затвор, в котором для увеличения крутящего момента используются шестерни. У поворотных затворов с зубчатым приводом система шестерен соединена с маховиком через короткий вал. Это позволяет крутящему моменту, прикладываемому оператором клапана, поступать непосредственно на систему передач. Затем крутящий момент умножается через систему шестерен, что позволяет легко открывать поворотные затворы с высокими требованиями к крутящему моменту. Это позволяет оператору клапана легко открывать и закрывать поток жидкости, даже если клапан используется часто и с высоким крутящим моментом. Производители поворотных затворов с зубчатым приводом разрабатывают этот тип клапанов для использования в системах включения и выключения, а также дросселирования. Поворотные затворы с зубчатым приводом относятся к категории четвертьоборотных клапанов. Это клапаны, которым для открытия или закрытия достаточно повернуть маховик на 90^o градусов. Кроме того, для дросселирования таким клапанам требуется небольшой угол поворота. Поворотные затворы с зубчатым приводом помогают экономить время при открытии и закрытии потока жидкости, в отличие от других клапанов, таких как задвижки, для открытия и закрытия которых требуется множество поворотов. Производители поворотных затворов с зубчатым приводом используют простые конструкции при изготовлении этих клапанов, что делает их менее дорогими.

Рисунок: Поворотный затвор с зубчатым приводом.

Компоненты поворотного затвора с зубчатым приводом

Корпус клапана

Это компонент поворотного затвора с зубчатым приводом, в котором находятся внутренние детали. Эта деталь изготавливается из прочных металлических материалов, таких как ковкий чугун, никелевые сплавы, нержавеющая сталь, углеродистая сталь и другие материалы. Эти материалы прочны, поэтому они помогают изготовить прочный корпус клапана. Высокая прочность необходима, так как она позволяет клапану выдерживать вес всего клапана и защищать его от ударов падающих предметов.

Маховик

Это компонент, который используется оператором клапана для приложения крутящего момента, необходимого для открытия или закрытия клапана. Маховик соединен с системой передач через короткий вал.

Система передач/коробка передач

Это механическая система, состоящая из зубчатых колес, находящихся в зацеплении. Она располагается на верхней части клапана. Эти шестерни предназначены для умножения крутящего момента, прилагаемого оператором клапана к маховику. Эта система помогает сделать крутящий момент, необходимый для открытия или закрытия клапана, намного меньше и, таким образом, снизить нагрузку на оператора клапана.

Стебель

Это компонент вала, используемый для передачи крутящего момента, прилагаемого оператором клапана, на диск клапана. Шток соединяет диск с системой зубчатых колес. Таким образом, он получает крутящий момент от этой системы передач.

Диск

Это часть поворотного затвора с зубчатым приводом, которая используется для открытия и закрытия клапана. Диск получает энергию от системы шестерен через шток.

Сиденье

Это компонент, который служит для обеспечения поверхности, на которую опирается тарелка клапана при закрытии клапана. Используются два седла, которые работают вместе, чтобы обеспечить отсутствие утечки жидкости при закрытии клапана.

Прокладка

Эта деталь устанавливается между сопрягаемыми поверхностями трубы и клапана для предотвращения утечки жидкости.

Рисунок: Компоненты поворотного затвора с зубчатым приводом.

Как работает поворотный клапан с редуктором?

Поворотный клапан с зубчатым приводом работает, получая энергию от оператора клапана. Оператор прикладывает усилие к маховику, чтобы привести клапан в действие. Маховик соединен с системой шестерен через короткий вал. Чтобы открыть клапан, оператор поворачивает маховик на четверть оборота против часовой стрелки. В результате крутящий момент (или вращательное усилие), приложенный к маховику, передается на тарелку клапана через шток. Таким образом, диск делает угол в четверть оборота, при котором он становится ориентированным параллельно потоку жидкости. В таком положении диска жидкость беспрепятственно проходит через клапан. Чтобы перекрыть поток жидкости, оператор клапана поворачивает маховик по часовой стрелке. Это заставляет диск повернуться на 90_o градусов и стать перпендикулярно потоку жидкости. В таком состоянии диск перекрывает поток жидкости, пересекающий клапан. Производители поворотных затворов с зубчатым приводом выпускают эти клапаны для использования даже в дроссельных системах. Однако использовать эти клапаны для дросселирования рекомендуется в тех случаях, когда перепад давления невелик. Когда клапан необходимо использовать для дросселирования, оператор клапана слегка поворачивает маховик на угол менее 90^o градусов в зависимости от требуемого расхода жидкости.

Рисунок: Работа поворотного затвора с редуктором.

Типы поворотных затворов с зубчатым приводом

Двухфланцевый поворотный затвор с зубчатым приводом

Это поворотный клапан с зубчатым приводом, имеющий пару фланцев на входе и выходе. Клапан соединен с двумя концами труб с фланцами такого же размера, что и клапан. Для крепления клапана и трубы используются два комплекта болтов, обеспечивающих отсутствие утечек. Производители поворотных затворов с зубчатым приводом рекомендуют использовать эти клапаны в системах высокого давления, чтобы сделать систему трубопроводов экономичной. Эти клапаны изготавливаются с мягкими или металлическими седлами в зависимости от того, где они будут использоваться. Двухфланцевые поворотные затворы с зубчатым приводом тяжелее других поворотных затворов. Большой вес обусловлен двойными металлическими фланцами и используемыми болтами и гайками.

Рисунок: Двухфланцевый поворотный затвор с редуктором.

Вафельный поворотный клапан с зубчатым приводом

Этот клапан присоединяется к трубе путем размещения его между двумя фланцами трубы. Фланцы трубы и клапан соединяются с помощью длинных болтов, которые проходят от одного конца трубы до другого конца через корпус клапана. Производитель поворотных затворов с зубчатым приводом изготавливает эти клапаны с фланцевыми отверстиями на корпусе или без них. Прокладки и уплотнительные кольца размещаются на плоской поверхности клапана на входе и выходе между фланцами труб для обеспечения герметичности, исключающей утечку жидкости. Эти клапаны являются одними из самых экономичных и недорогих поворотных затворов. Однако этот тип поворотных затворов с зубчатым приводом не может быть использован для изоляции или обслуживания конца трубопровода. Поэтому при проведении технического обслуживания выше- или нижележащих секций клапана необходимо перекрывать весь трубопровод.

Вафельный поворотный клапан с зубчатым приводом.

Поворотный затвор с зубчатым приводом

Это поворотный клапан с зубчатым приводом, который также устанавливается между двумя фланцами трубопровода. Клапан и труба прочно удерживаются вместе с помощью болтов. Болты вставляются через резьбовые проушины, которые сделаны вокруг корпуса клапана. Для крепления клапана с каждой стороны используются два отдельных комплекта болтов. Эти болты удерживают трубу и клапан без использования гаек. Это помогает сделать клапан пригодным для изоляции или использования в конце линии. Производители поворотных затворов с зубчатым приводом проектируют такие клапаны таким образом, чтобы можно было легко демонтировать один конец клапана без вмешательства в работу другого конца. Таким образом, эти клапаны требуют меньше времени на обслуживание по сравнению с другими клапанами. Проблема, связанная с этими клапанами, заключается в том, что на их корпус приходится вес трубопровода. Поэтому корпус клапана должен быть прочным, иначе он выйдет из строя при таких весовых нагрузках.

Рисунок: Поворотный затвор с зубчатым приводом.

Эксцентриковый поворотный клапан с зубчатым приводом

Это один из самых распространенных поворотных затворов. Этот тип клапана имеет различные конструкции, которые характеризуются тем, где проходит шток относительно центральной линии диска. Существует три типа этого клапана, к которым относятся:

1. Одноэксцентриковый клапан. Это тип поворотного затвора с зубчатым приводом, в котором шток установлен за осевой линией диска. Производители поворотных затворов с зубчатым приводом проектируют этот клапан таким образом, чтобы уменьшить контакт между диском и уплотнением до того, как клапан полностью закроется. Такая конструкция помогает увеличить срок службы клапана.

1. Клапан с двойным эксцентриком. Это тип клапана с зубчатым приводом, в котором шток расположен за диском с дополнительным смещением. Такая конструкция позволяет диску подстраиваться под центр, что способствует плотному уплотнению против утечки жидкости.
2. Клапан с тройным эксцентриком. Этот клапан подходит для использования в критических условиях. Производители поворотных затворов с зубчатым приводом проектируют этот клапан аналогично двойному типу, но с дополнительным смещением. Третье смещение – это ось контакта между седлом и диском. Седло используется металлическое и коническое, что помогает уменьшить износ и повысить эффективность. Металлическое седло помогает сделать этот клапан пригодным для работы при высоких температурах, а также повысить герметичность затвора.

Рисунок: Эксцентриковый поворотный клапан с зубчатым приводом.

Области применения поворотных затворов с зубчатым приводом

• Поворотные затворы с зубчатым приводом используются в нефтеперерабатывающей промышленности и на транспорте.
• Они используются в водоснабжении и очистке сточных вод.
• Они используются в горнодобывающей промышленности для управления потоком шлама.
• Поворотные затворы с зубчатым приводом используются в производстве различных видов химикатов.
• Они используются в производстве продуктов питания и напитков.
• Они используются для контроля пара в котельных установках.
• Поворотные затворы с зубчатым приводом используются в бумажной и целлюлозной промышленности.
• Они используются в противопожарных системах.

Преимущества поворотных затворов с зубчатым приводом

• Для открытия и закрытия поворотных затворов с зубчатым приводом требуется меньший крутящий момент.
• Они работают очень быстро, поскольку для открытия и закрытия потока жидкости им требуется четверть оборота маховика.
• Эти клапаны стоят недорого по сравнению с другими клапанами, например, шаровыми.
• Поворотные затворы с зубчатым приводом имеют простую и компактную конструкцию, что делает их прочными.
• Эти клапаны занимают небольшое пространство при установке.
• Они не имеют утечек жидкости.
• Они универсальны, поскольку применяются в различных областях промышленности.
• Поворотные затворы с зубчатым приводом имеют низкий перепад давления, что способствует повышению эффективности перекачки.
• Эти клапаны могут работать с большими потоками жидкости, а также со средами со взвешенными частицами.
• Их легко устанавливать, чистить и ремонтировать.
• Они могут использоваться в качестве запорных и дроссельных клапанов.
• Они имеют небольшие размеры и малый вес.

Недостатки поворотных затворов с зубчатым приводом

• Дросселирующая способность дискового поворотного затвора с зубчатым приводом ограничена низким перепадом давления.
• Эти клапаны страдают от завоздушивания и кавитации.
• В приложениях с высоким давлением жидкости может потребоваться большой крутящий момент для открытия и закрытия, что вызывает сильную усталость.
• Эти клапаны имеют низкую герметичность по сравнению с другими клапанами, такими как шаровые краны.

Поиск и устранение неисправностей поворотных затворов с зубчатым приводом

Клапан трудно открыть/закрыть

• Коррозия в клапане. Откройте клапан и очистите его от коррозии.
• Посторонние материалы мешают движению диска и штока. Откройте клапан и удалите все посторонние материалы.
• Шестерня сухая. Смажьте шестерни в соответствии с рекомендациями редукторного поворотного затвора.

Утечка внутренней жидкости

• Уплотнительные кольца повреждены или изношены. Замените уплотнительные кольца.
• Сиденья повреждены. Замените сиденья.
• Поврежден диск клапана. Замените диск.

Утечка внешней жидкости

• Ослабленные болты. Затяните болты с моментом, требуемым производителем редукторного поворотного затвора.
• Изношенная прокладка. Замените прокладку.

Резюме

Поворотные затворы с зубчатым приводом – это ручные клапаны с зубчатой системой, используемой для умножения крутящего момента, прилагаемого оператором клапана, чтобы облегчить управление. Эти клапаны работают, совершая четверть оборота диска. Способность диска совершить четверть оборота усиливается крутящим моментом, передаваемым от маховика через шток. Когда диск поворачивается против часовой стрелки, он становится параллельным потоку жидкости, что оставляет путь потока открытым, позволяя жидкости проходить через клапан. При повороте маховика по часовой стрелке на 90^o градусов клапан закрывается, после чего диск становится перпендикулярным потоку жидкости. Такая ориентация перекрывает путь потока, поэтому жидкость не может пересечь клапан.

Производители редукторных поворотных затворов выпускают различные типы таких затворов, включая двухфланцевые редукторные поворотные затворы, редукторные вафельные поворотные затворы, редукторные поворотные затворы с ушком, редукторные эксцентриковые поворотные затворы и другие. Эти клапаны используются в различных областях, таких как бумажная и целлюлозная промышленность, пищевая промышленность, паровые электростанции, горнодобывающая промышленность, химическая промышленность, нефтеперерабатывающие заводы, водоснабжение и др. Эти клапаны имеют различные преимущества, среди которых быстрая работа, простая и компактная конструкция, дешевизна, простота установки, ремонта и очистки.