Титановый клапан

Что такое титановый клапан?

Титановый клапан – это клапан, который изготовлен из титанового материала. Цвет титана – серебристый, а значит, и клапана. Титан – это уникальный металл с превосходным сочетанием физических, химических и механических свойств. Производители титановых клапанов используют титан в металлическом состоянии или сплавляют его с другими элементами, чтобы улучшить его свойства и, следовательно, сделать более совершенные клапаны. Устойчивость к коррозии и высокое соотношение прочности и плотности – вот основные свойства, которые делают титановые клапаны весьма предпочтительными. Таким образом, из него получаются очень прочные и легкие клапаны. Малый вес объясняется низкой плотностью титанового материала, 4540 кг/м³ , по сравнению со сталью, 7750 кг/м³ . Титановый материал лучше противостоит стали. Это объясняется тем, что он соединяется с кислородом и образует оксид титана, который является пассивным и прочным и не отслаивается, как ржавчина на стали.

Рисунок: Титановый клапан.

Как работает титановый клапан?

Существуют различные типы титана, используемые в различных промышленных и бытовых приложениях. Основной принцип работы титанового клапана одинаков. Клапан работает благодаря наличию как минимум одного запорного компонента. Закрывающий компонент отвечает за открытие и закрытие потока жидкости через клапан. Закрывающий компонент закрывает или открывает клапан при помощи маховика или ручного рычага для ручных клапанов. Для автоматических и полуавтоматических клапанов запорный элемент активируется приводом, который пропускает или перекрывает поток жидкости по мере необходимости.

Типы титановых клапанов

Титановый шаровой кран

Конструкция титанового шарового крана состоит из шарообразного компонента, который закрывает и открывает поток жидкости. Шар имеет отверстие в центре, через которое проходит жидкость. Положение шара контролируется с помощью маховика или привода.

Рисунок: Титановый шаровой кран.

Этот тип клапана может управлять, направлять, направлять и модулировать различные жидкости. Этот тип клапана также известен как четвертьоборотный клапан, поскольку он открывается или закрывается при повороте маховика на угол 90^o градусов. Когда маховик делает четверть оборота, шар делает аналогичный четверть оборота, и таким образом отверстие в его центре становится на одной линии с трубой, подключенной к клапану. Таким образом, жидкость находит клапан полым и поступает в трубопровод. Этот тип клапана отличается высокой надежностью и длительным сроком службы. Он также может управляться с помощью пневматических или электрических приводов для автоматизированной или полуавтоматизированной системы трубопроводов. Однако производители титановых клапанов не рекомендуют использовать этот клапан для дросселирования.

Рисунок: Работа титанового шарового крана.

Преимуществами использования титановых шаровых кранов являются:

• Простая и компактная конструкция облегчает ремонт, обслуживание и очистку.
• Универсальный размер, подходящий для различных скоростей потока в различных областях применения.
• Легко устанавливается, собирается и разбирается.
• Высокая скорость потока и низкий перепад давления. Низкие потери напора насоса в системе трубопроводов.
• Быстрые в эксплуатации, поскольку для запуска и остановки потока жидкости требуется всего четверть оборота.
• Он идеально герметизирует поток жидкости в закрытом состоянии без каких-либо утечек.

Однако этот клапан имеет некоторые недостатки, а именно:

• Быстро открываются и закрываются, что приводит к избыточному давлению и гидроударам.
• Высокая степень износа шара, используемого для остановки потока.

Титановый обратный клапан

Этот клапан используется для остановки обратного потока жидкости в трубопроводной системе. Этот клапан не имеет привода или ручного маховика, характерных для других клапанов. Он предназначен для работы в автоматическом режиме без участия оператора. Он также известен как обратный, ножной или односторонний клапан. Производители титановых обратных клапанов проектируют этот клапан таким образом, чтобы пропускать поток жидкости только в одном направлении – от стороны всасывания к стороне нагнетания. Клапан всегда пресекает любые попытки жидкости течь в обратном направлении. Для остановки обратного потока жидкости в этом клапане используется тарельчатый или шаровой элемент.

Рисунок: Титановый обратный клапан.

Этот клапан работает по принципу разности давлений. Клапан открывается, когда жидкость, поступающая со стороны всасывания, имеет высокое давление, то есть когда насос подает жидкость. Высокое давление со стороны всасывания воздействует на диск или шар клапана, заставляя его подниматься вверх. В результате клапан остается открытым, и жидкость течет. Жидкость продолжает течь до тех пор, пока давление всасывания не снизится или пока насос не будет выключен. Выключение насоса приведет к тому, что давление всасывания снизится до нуля, и жидкость потечет в обратном направлении. Однако при использовании обратного клапана жидкость не будет течь в обратном направлении, поскольку производители титановых обратных клапанов проектируют их с высокой чувствительностью к изменениям давления и потока жидкости. Таким образом, любой обратный поток будет остановлен сразу же после остановки прямого потока. Этот тип клапана подходит для различных областей применения, таких как пищевая промышленность, водоснабжение, котельные системы и фармацевтика.

Рисунок: Работа титанового обратного клапана.

Преимуществами этого клапана являются:

• Автоматический режим работы.
• Дешевле по сравнению с другими клапанами, которые должны иметь привод или маховик.
• Универсальный размер, подходящий для различных скоростей потока.
• Низкий перепад давления предотвращает большие потери напора.
• Быстрота в управлении.
• Отсутствие обратного потока и, следовательно, отсутствие загрязнений в верхней части трубопроводной системы.

К недостаткам этого клапана относятся:

• Подходит только для одного направления потока.
• Склонны к гидроударам.
• Не идеально подходит для пульсирующего потока.

Титановая задвижка

В работе этого клапана используется прямоугольный или клиновидный элемент, известный как диск или затвор. Диск отвечает за закрытие и открытие потока жидкости через клапан. Этот тип клапана лучше всего подходит для труб большого диаметра от 2 дюймов. Управление таким клапаном осуществляется с помощью ручного маховика, пневматического или электрического привода. Производители титановых клапанов не рекомендуют использовать этот клапан для дросселирования. Это связано с тем, что высокое давление жидкости может привести к эрозии или повреждению затвора клапана, что резко сократит срок его службы.

Рисунок: Титановая задвижка.

Производитель титановых задвижек разрабатывает этот клапан из трех основных компонентов: корпус, крышка и отделка. Облицовка состоит из диска, седла и штока. Корпус соединяет клапан с трубой, а колпак содержит подвижные части клапана. Клапан работает при многократном вращении маховика. Шток преобразует вращение маховика в линейное движение вверх и вниз, что позволяет диску открывать и закрывать поток жидкости соответственно.

Рисунок: Работа титановой задвижки.

Преимуществами титановых задвижек являются:

• Подходит для двунаправленного потока жидкости.
• Низкий перепад давления, что повышает эффективность потока.
• Обеспечивает высокое давление и значительную скорость потока жидкости.
• Отличная запорная способность без утечки жидкости.

Недостатками титановых задвижек являются:

• Не идеально подходит для дросселирования потока жидкости.
• Медленный в работе. Требуется более одного оборота для полного открытия или закрытия потока жидкости.

Титановый шаровой клапан

Это титановый клапан с корпусом сферической формы. Этот клапан похож на задвижку. Однако этот клапан прост в эксплуатации, поскольку ему требуется меньшее количество поворотов, чем титановому затвору. Компонентом, используемым для закрытия и открытия потока жидкости, является диск. Производители титановых шаровых кранов разрабатывают этот клапан для использования в качестве запорного и дроссельного устройства для потока жидкости. Конструкция клапана предусматривает два изменения направления потока жидкости, что приводит к высокому сопротивлению потоку и, следовательно, к высокому перепаду давления, в отличие от других титановых клапанов.

Рисунок: Титановый шаровой клапан.

Титановый шаровой клапан состоит из диска, который перемещается вверх и вниз для запуска, остановки или регулирования потока жидкости. При вращении маховика по часовой стрелке диск перемещается вверх, оставляя клапан открытым для потока жидкости. Когда маховик вращается против часовой стрелки, он заставляет диск двигаться вниз, тем самым останавливая поток жидкости.

Рисунок: Работа титанового шарового клапана.

Преимуществами титановых шаровых клапанов являются:

• Подходит для дросселирования потока жидкости.
• Надежен в запорных системах, так как не допускает утечки жидкости.
• Быстрота в эксплуатации по сравнению с задвижкой.
• Выпускаются с различными рисунками для различных применений.

Недостатки:

• Перепад высокого давления.
• Тяжелый по весу.
• Для работы требуется высокий крутящий момент.

Титановый поворотный клапан

Этот клапан использует четвертьоборотное движение для открытия, регулирования или закрытия потока жидкости. Он состоит из диска, расположенного вдоль пути потока жидкости. Этот диск управляет потоком жидкости. Для приведения диска в движение через шток клапана используется маховик, пневматический или электрический привод.

Рисунок: Титановый поворотный клапан.

Титановый поворотный клапан работает аналогично шаровому клапану. Однако клапан-бабочка предпочтительнее, поскольку он прост в использовании и имеет небольшой вес. Кроме того, в этом клапане в качестве запорного элемента используется не шар, а диск. Поток жидкости начинается, когда маховик поворачивается по часовой стрелке на 90^o градусов. При этом диск клапана вращается, делая его параллельным направлению потока жидкости. Поток жидкости прекращается, когда маховик поворачивается в противоположном направлении, в результате чего диск совершает четверть оборота и становится перпендикулярным направлению потока жидкости. В этом состоянии поток жидкости прекращается. При частичном вращении маховика по часовой стрелке диск оставляет небольшое пространство для потока жидкости.

Рисунок: работа титанового поворотного затвора.

Преимущества титановых поворотных затворов:

• Легко и быстро открывается/закрывается поток жидкости.
• Подходит для работы с чистыми жидкостями и жидкостями со шламом.
• Относительно недорогой.

Недостатки:

• Не подходит для дросселирования в местах с высоким давлением.
• Склонны к кавитации.

Применение титановых клапанов

• Эти клапаны используются в нефтегазовой промышленности.
• Они используются в нефтехимической и химической промышленности благодаря отличной коррозионной стойкости.
• Титановые клапаны используются на паровых электростанциях.
• Они используются в муниципальном и коммерческом водоснабжении.
• Титановые клапаны используются в водоподготовке и пищевой промышленности.

Преимущества титановых клапанов

• Титановые клапаны имеют небольшой вес по сравнению со стальными клапанами.
• Они обладают высокой механической прочностью.
• Эти клапаны обладают превосходной коррозионной стойкостью даже к неблагоприятным жидкостям, таким как хлорная вода, серная кислота, водный раствор и др.
• Титановые клапаны имеют универсальные размеры и поэтому подходят для различных скоростей потока.
• Они имеют высокую температуру плавления, пригодную для применения при высоких температурах.
• Они обладают высокой устойчивостью к ударным повреждениям.

Недостатки титановых клапанов

• Эти клапаны дороже, чем клапаны из стали, бронзы и латуни.

Устранение неисправностей титановых клапанов

Отсутствие потока жидкости через клапан

• Засорение на стороне всасывания трубы. Проверьте трубу и удалите любой материал, который может быть причиной засора.

Утечка между клапаном и трубным соединением

• Ослабленное соединение. Затяните болты и гайки, соединяющие клапан с трубой.
• Изношенная прокладка. Замените прокладку.

Утечка через корпус клапана

• Ослабленное соединение. Затяните болты крепления корпуса клапана к крышке.
• Изношенные уплотнения. Замените уплотнения.
• Высокое давление жидкости. Используйте клапан при давлении жидкости, рекомендованном производителем титанового клапана.

Маховиком/ручным рычагом трудно управлять

• Посторонние материалы в клапане. Разберите клапан и удалите инородные материалы.
• Поврежден шток клапана. Замените шток.

Клапан закрывается не полностью

• Изношен диск. Замените диск.
• Изношенные седла клапанов. Замените седла.
• Посторонние материалы в клапане. Разберите клапан и очистите его от материалов.

Резюме

Титановые клапаны – это клапаны, изготовленные из титанового материала. Эти клапаны обладают превосходными характеристиками, необходимыми в большинстве отраслей промышленности. Клапан работает с помощью запорного компонента, который пропускает или перекрывает поток жидкости в зависимости от необходимости. Закрывающий компонент приводится в действие с помощью маховика или привода через шток клапана. Клапан может быть автоматизированным, полуавтоматизированным или полностью ручным. Производители титановой арматуры выпускают различные типы клапанов, включая титановые обратные клапаны, титановые задвижки, титановые шаровые краны, титановые поворотные затворы, титановые шаровые краны и другие. Эти клапаны используются в промышленных приложениях, связанных с агрессивными средами, высокой температурой и высоким давлением. К таким областям применения относятся электростанции, химическая и нефтехимическая промышленность, нефтегазовая промышленность, водоснабжение и другие.

Эти клапаны предпочтительнее других клапанов, поскольку они имеют небольшой вес, высокую прочность, устойчивость к высоким температурам, универсальный размер, высокую ударопрочность и отличную коррозионную стойкость. Однако титановые клапаны дороже стальных, бронзовых и латунных.