Ручной поворотный клапан

Что такое ручной поворотный клапан?

Это поворотный клапан, который управляется с помощью маховика или ручного рычага. Для запуска и остановки клапана требуется оператор. Этот клапан работает за счет поворота рукоятки, которая затем поворачивает диск, чтобы открыть или закрыть поток жидкости в зависимости от необходимости. Для открытия и закрытия требуется всего четверть оборота рукоятки, что делает эти клапаны быстрыми в работе. Эти клапаны дешевле автоматических. Производители ручных поворотных затворов изготавливают эти клапаны из различных материалов. Эти материалы определяют, где клапан может быть использован с точки зрения температуры и типа жидкости, то есть коррозионной или некоррозионной, для вязких жидкостей. Ручные поворотные клапаны имеют небольшую длину, что позволяет им занимать мало места по сравнению с другими клапанами. Кроме того, это помогает снизить вес и стоимость клапана. Эти клапаны предназначены для пропускания двунаправленного потока жидкости, хотя есть несколько клапанов, предназначенных для однонаправленного потока жидкости.

Рисунок: Ручные поворотные затворы.

Компоненты ручного дроссельного клапана

Маховик/ручной рычаг

Это часть ручного дроссельного клапана, где оператор прикладывает усилие для запуска или остановки потока жидкости. Некоторые клапаны предназначены для управления с помощью маховика, другие – с помощью ручного рычага.

Тело

Корпус – это основной компонент, в котором расположены внутренние детали. Производители ручных поворотных затворов изготавливают корпус из прочных металлических материалов, таких как нержавеющая сталь, углеродистая сталь, никелевые сплавы, латунь и другие прочные материалы. Эти материалы делают корпус достаточно прочным, чтобы выдержать вес других компонентов. Высокая прочность также помогает клапану выдерживать давление жидкости, а также защищать внутренние компоненты от падающих предметов.

Стебель

Шток – это деталь, соединяющая маховик/ручной рычаг с диском. Этот компонент ручного поворотного клапана используется для передачи энергии от маховика к диску. Шток также изготавливается из металлического материала, чтобы выдерживать крутящий момент, необходимый для открытия и закрытия клапана.

Коробка передач

Это компонент, в котором находятся шестерни, используемые в некоторых ручных поворотных затворах для изменения направления крутящего момента с горизонтального на вертикальное. Это происходит, когда маховик ориентирован перпендикулярно штоку. Коробка передач устанавливается на верхней части штока клапана.

Диск

Это компонент, который отвечает за открытие и закрытие потока жидкости через клапан. Диск получает энергию для работы от маховика через шток.

Сиденья

Это компонент, расположенный между диском и корпусом клапана. Седла служат поверхностями, на которые опирается диск, когда клапан закрыт. Производители ручных поворотных клапанов проектируют эти клапаны с двумя седлами. Работа седел заключается в предотвращении утечки жидкости при закрытии клапана.

Прокладка

Это компонент, помещаемый между клапаном и трубным соединением для предотвращения утечки жидкости. Производители ручных поворотных клапанов изготавливают прокладку из различных материалов. Материал, из которого изготовлена прокладка, определяет, где может использоваться этот клапан.

Рисунок: Компоненты ручного поворотного клапана.

Как работает ручной дроссельный клапан?

Ручной поворотный клапан работает, когда оператор прилагает усилие к маховику или ручному рычагу. Это помогает либо закрыть, либо открыть поток жидкости. Чтобы открыть клапан, маховик/ручной рычаг поворачивается против часовой стрелки. Крутящий момент передается на диск клапана через шток. Затем диск поворачивается на четверть оборота и выравнивается параллельно потоку жидкости, оставляя клапан открытым. Жидкость продолжает течь через открытый клапан. Чтобы закрыть клапан, маховик/ручной рычаг поворачивается по часовой стрелке еще на четверть оборота. Этот момент возвращает диск в посадочное положение. В этом положении диск становится перпендикулярным направлению потока жидкости, где он блокирует любую жидкость, пытающуюся пересечь клапан. Для дросселирования потока жидкости оператор поворачивает маховик/ручной рычаг на определенный угол менее 90^o градусов, что заставляет диск слегка приоткрыться, позволяя некоторому количеству жидкости пересечь клапан.

Рисунок: Работа ручного поворотного клапана.

Типы ручных поворотных затворов

Концентрический ручной поворотный клапан

Этот клапан также известен как ручной поворотный клапан с нулевым смещением. Это самый простой тип ручного поворотного клапана. Производители ручных поворотных затворов проектируют этот клапан таким образом, что центральная линия штока совпадает с центральной линией диска. Диск располагается в центре диаметра трубы, а седло – на периферии корпуса клапана. Диск и седло находятся в постоянном контакте. Производители ручных поворотных затворов проектируют эти клапаны с мягкими седлами, то есть седлами из пластика или резины. Гибкость седла позволяет клапану эффективно перекрывать поток жидкости, когда клапан остановлен. Из-за мягких седел этот клапан подходит для использования только в системах с низким давлением и низкой температурой ниже 60^o C. Среда, проходящая через этот клапан, не соприкасается с корпусом клапана, поскольку седло выполнено в виде втулки внутри корпуса клапана.

Рисунок: Концентрический ручной поворотный клапан.

Эксцентриковый ручной поворотный клапан

Этот клапан также известен как высокопроизводительный ручной поворотный клапан. У этого клапана шток проходит на некотором расстоянии от осевой линии диска. Из этой конструкции можно выделить два типа клапанов: с двойным смещением и с тройным смещением.

1. Ручной поворотный клапан с двойным смещением. У этого типа ось штока смещена за осевую линию седла и корпуса клапана, что образует первое смещение. Второе смещение образуется за счет смещения штока относительно вертикальной осевой линии корпуса клапана. Когда клапан запускается, седло поднимается от уплотнения, что уменьшает трение на первых и последних 10^o градусах запуска и остановки клапана соответственно. Производители ручных поворотных клапанов используют эту конструкцию для повышения плавности работы и герметичности затвора. Такая конструкция также увеличивает срок службы клапана по сравнению с концентрическим ручным поворотным клапаном. Эти клапаны имеют мягкие седла, что позволяет использовать их при умеренном давлении и низких температурах. Для использования этого клапана при более высокой температуре диск покрывается слоем металлического материала. Ручные поворотные затворы с двойным смещением используются в таких областях, как HVAC, очистка сточных вод, противопожарная защита и др.
2. Ручной поворотный клапан с тройным смещением. Этот тип эксцентрикового клапана имеет три смещения. Первые два такие же, как у клапана с двойным смещением, а третье – это конусная ось уплотнения корпуса. Третье смещение достигается за счет использования прямоугольного конусного профиля седла клапана и соответствующего профиля на краю диска. Использование третьего смещения помогает уменьшить контакт диска и седла при закрытии или открытии клапана, что снижает трение. Контакт происходит, когда клапан полностью закрыт. Производители ручных поворотных затворов проектируют эти клапаны с металлическими седлами. Металлические седла более жесткие и прочные по сравнению с резиновыми или пластиковыми седлами. Поэтому такой клапан может работать при высоких температурах и высоком давлении. Использование металлических седел также помогает уменьшить износ внутренних деталей. Ручные поворотные затворы с тройным смещением имеют длительный срок службы по сравнению с двойными и концентрическими клапанами. Производители ручных поворотных затворов разрабатывают эти клапаны для работы в жестких условиях, таких как агрессивные химикаты, перегретый пар, высокотемпературные газы и жидкости, а также в других областях, где другие ручные поворотные затворы не могут быть использованы.

Ручной дроссельный клапан со сваркой встык

 Это ручной поворотный клапан, который приваривается к трубе. Этот тип клапана используется там, где трубопроводная система транспортирует опасные жидкости, такие как коррозионные вещества и легковоспламеняющиеся продукты. Производители ручных поворотных клапанов проектируют этот клапан для использования там, где не предполагается частая эксплуатация. Кроме того, этот клапан подходит для использования там, где не предполагается высокий уровень гигиены, поскольку клапан нельзя открыть для очистки в полевых условиях. В случае, если клапан нуждается в ремонте, сначала необходимо удалить сварной шов. Эти клапаны гарантируют герметичность соединения между клапаном и трубой, что исключает травмы оператора клапана или окружающей среды, которые могут произойти в других клапанах, использующих болты.

Применение ручных поворотных затворов

• Ручные поворотные затворы используются на нефтеперерабатывающих заводах.
• Они используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).
• Они используются на паровых электростанциях для управления потоком воды и пара в котлы и из них.
• Ручные поворотные затворы используются в горнодобывающей промышленности.
• Они используются в производстве различных видов химикатов.
• Эти клапаны используются для очистки воды и сточных вод в коммунальном хозяйстве.
• Ручные поворотные затворы используются в пищевой промышленности, поскольку их легко чистить для повышения гигиеничности.       
• Эти клапаны используются в нефте- и газопереработке и морских трубопроводах.
• Ручные поворотные затворы используются в производстве бумаги и целлюлозы.
• Эти клапаны используются в противопожарной защите.

Преимущества ручных поворотных затворов

• Ручные поворотные затворы дешевле по сравнению с автоматическими типами.
• Они имеют простую и компактную конструкцию.
• Для их открытия и закрытия требуется четверть оборота, что экономит время и энергию.
• Ручные поворотные затворы имеют небольшой вес по сравнению с другими клапанами.
• Они хорошо работают в местах с ограниченным пространством благодаря своим небольшим размерам по сравнению с другими клапанами.
• Они могут быть двунаправленными или однонаправленными.
• Ручные поворотные затворы просты в установке, ремонте и очистке.
• Они универсальны для использования в различных отраслях промышленности.
• Ручные поворотные затворы могут использоваться для перекрытия или дросселирования потока.

Недостатки ручных поворотных затворов

• Эти клапаны открываются, когда диск находится на пути потока жидкости, что снижает давление жидкости.
• Ручные поворотные затворы могут быть утомительными там, где требуется высокий крутящий момент или частая работа.
• Эти клапаны имеют слабые уплотнения по сравнению с другими клапанами, такими как шаровые краны.
• Ручные поворотные затворы подвержены кавитации и завоздушиванию.

Устранение неисправностей ручных поворотных затворов

Клапаном трудно управлять

• Твердые частицы засорились в клапане. Откройте клапан и удалите твердые частицы.
• Диск и или шток подверглись коррозии. Откройте клапан и удалите коррозию. Очистите внутреннюю часть клапана.

Утечка жидкости при закрытом клапане

• Грязь внутри клапана. Откройте клапан и очистите его от грязи.
• Изношенные сиденья. Замените сиденья.
• Изношенный диск. При необходимости отремонтируйте или замените диск.
• Изношенные уплотнительные кольца. Замените уплотнительные кольца.

Утечка жидкости между клапаном и трубой

• Ослабленные болты. Затяните болты моментом, рекомендованным производителем ручного поворотного затвора.
• Высокое давление жидкости. Убедитесь, что уровень давления жидкости соответствует рекомендациям производителя ручного дроссельного клапана.

Резюме

Ручной поворотный клапан – это клапан, который управляется вручную. Этот клапан управляется с помощью маховика или ручного рычага. Маховик или ручной рычаг – это место, где оператор прикладывает крутящий момент для запуска или остановки клапана. Производители ручных поворотных затворов проектируют этот клапан так, чтобы он работал под углом в четверть оборота. Оператор поворачивает рукоятку на угол 90^o градусов против часовой стрелки, чтобы открыть поток жидкости. Для закрытия потока жидкости рукоятка поворачивается в противоположном направлении еще на четверть оборота. Этот клапан также используется для дросселирования потока жидкости, когда оператор поворачивает рукоятку на угол менее 90^o градусов.

Производители ручных поворотных затворов выпускают различные типы этих клапанов, включая концентрические ручные поворотные затворы, эксцентрические ручные поворотные затворы, ручные поворотные затворы со стыковой сваркой и другие. Области применения этих клапанов включают противопожарную защиту, горнодобывающую промышленность, водоснабжение, бумажную и целлюлозную промышленность, паровые электростанции, химическую и пищевую промышленность. Преимущества приобретения ручных поворотных затворов включают в себя низкую стоимость, быструю работу, небольшое пространство для установки, малые размеры и вес, простую и компактную конструкцию, а также простоту очистки, установки и ремонта.