Да, дисковый затвор может регулировать расход и оставаться частично открытым, но только если арматура, привод и рабочий диапазон были выбраны для дросселирования. Полнопроходной запорный дисковый затвор, удерживаемый вблизи закрытого положения, может страдать от плохого регулирования, кавитации, шума, вибрации и локальной эрозии уплотнения или диска. Частичное открытие само по себе не вредно; проблема заключается в работе при неправильном открытии для фактического перепада давления и расхода.

Дроссельный дисковый затвор должен иметь размер регулирующего клапана

При повороте диска изменяются проходная площадь и направление потока. Это придает дисковым затворам полезную регулирующую способность, особенно в крупных линиях воды, воздуха, газа и общих технологических процессов.

Номинальный размер трубы не определяет правильный размер регулирующего клапана. Проверьте требуемый коэффициент Cv при минимальном, нормальном и максимальном расходе с учетом давлений, температуры и свойств рабочей среды. Клапан избыточного размера может пропускать нормальный расход при малом открытии, оставляя мало полезного хода привода. Меньший клапан с подходящими переходами может улучшить регулирование при условии, что скорость и потеря давления остаются приемлемыми.

Характеристики установленного потока отличаются от заявленных внутренних характеристик, так как насосы, трубопроводы и другие препятствия разделяют перепад давления. Выбор размеров должен прогнозировать ход, коэффициент усиления, кавитацию, шум и скорость во всем рабочем диапазоне, а не в одной расчетной точке.

Что происходит вокруг частично открытого диска?

Когда диск частично открыт, поток ускоряется вокруг его кромок. Струи создают низкое давление и неравномерную нагрузку по диску. В жидкой среде давление может упасть ниже давления паров и вызвать кавитацию; если давление ниже по потоку остается ниже давления паров, вскипание продолжается за пределами клапана. И то, и другое вызывает шум и эрозию, в то время как вскипание может также повредить трубопровод за клапаном.

Неравномерное поле давления также создает динамический моммент. В зависимости от геометрии, направления потока и открытия гидравлические силы могут открывать или закрывать клапан. Привод, рассчитанный только на посадку и трение, может не удерживать положение, вызывая рывки, медленный отклик или внезапное движение.

В средах с твердыми частицами высокоскоростные твердые частицы ударяются о кромку диска, седло и корпус ниже по потоку. На эластичных манжетах могут образовываться канавки, в то время как металлические седла и диски с твердосплавным напылением все равно подвергаются эрозии при чрезмерной скорости или перепаде давления. Опасное малое открытие может сократить срок службы клапана до того, как ухудшение герметичности станет визуально заметным.

Конструкция клапана изменяет пределы регулирования

Концентрический клапан с эластичным седлом может дросселировать подходящие водные и коммунальные среды, но его пределы по перепаду давления и открытию имеют значение. Вблизи закрытия контакт диска и локальная эрозия могут в конечном итоге повлиять на герметичность.

Конструкции с двойным эксцентриситетом уменьшают износ уплотнений и могут справляться с более широкими нагрузками. Клапаны с металлическим седлом и тройным эксцентриситетом могут подходить для тяжелых условий эксплуатации, но наличие эксцентриситета не доказывает хорошие регулирующие характеристики. Профиль диска, конструкция седла, утечки, коэффициенты регулирования и динамический момент остаются специфичными для конкретного изделия.

Для автоматического управления узел обычно требует модулирующего привода, позиционера и управляющего сигнала с достаточным разрешением. Привод следует проверить на динамический момент при каждом соответствующем открытии, а не только на момент срыва и закрытия. Направление потока также может иметь значение, поскольку оно изменяет нагрузку на диск и поведение седла.

Как определить, приемлема ли работа в частично открытом положении

Проверьте угол клапана при минимальном, нормальном и максимальном расходе. Не существует универсального безопасного минимума, применимого к каждому дисковому затвору. Кавитация, скорость, динамический момент и эрозия могут сузить предпочтительный диапазон производителя.

Также проверьте максимальный перепад давления при каждом открытии, давление паров жидкости, прогнозируемый шум, содержание твердых частиц в среде и требуемое перекрытие после дросселирования. Если расчет помещает нормальную работу близко к седлу, вызывает сильную кавитацию или требует от привода преодоления высокого момента, создаваемого потоком, изменение размера клапана или трима обычно эффективнее установки более крупного привода.

Часто задаваемые вопросы

Подходит ли ручной рычаг для регулирования расхода дискового затвора?

Рычаг может обеспечить грубую регулировку там, где изменения расхода редки, а точное регулирование не требуется. Непрерывное или дистанционное управление обычно требует модулирующего привода и позиционера; пазовая рукоятка не компенсирует изменяющееся давление в системе.

Существует ли минимальное открытие, ниже которого дисковый затвор не должен работать?

Не существует единого угла, применимого к каждой конструкции и условиям эксплуатации. Используйте данные производителя по Cv, кавитации и крутящему моменту для установления приемлемого рабочего окна. Фиксированное правило, такое как «никогда ниже 20 градусов», может быть полезным предупреждением, но оно не заменяет расчет размеров.

Какой тип дискового затвора лучше всего подходит для дросселирования?

Для обычной воды или коммунальных услуг может быть достаточно правильно подобранного регулирующего клапана с эластичным седлом. Более высокие давление, температура или цикличность могут склонить выбор в пользу конструкции с двойным эксцентриситетом, в то время как для тяжелых условий работы с металлическим седлом может потребоваться специально разработанный клапан с тройным эксцентриситетом. Лучший тип — это тот, который имеет проверенные коэффициенты регулирования и крутящий момент привода для фактических условий эксплуатации.