Дисковый затвор, компактный, быстродействующий и малосопротивляющийся регулирующий клапан, широко используется в таких отраслях, как водоснабжение и водоотведение, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, энергетика, химическая промышленность и производство бумаги. Однако на практике неверный учёт направления установки и пространственного расположения дискового затвора часто приводит к нарушениям в работе клапана, снижению герметичности и отклонениям в точности регулирования. В серьёзных случаях это может привести к отказам системы или частому техническому обслуживанию, что приводит к неоправданным экономическим потерям. Поэтому правильное понимание влияния ориентации установки и пространственного расположения на характеристики дискового затвора крайне важно для обеспечения его надёжной работы и продления срока службы.

1. Влияние ориентации установки на производительность поворотного клапана

(1) Направление потока жидкости и его влияние на эффективность уплотнения

Для осевой дроссельный клапан В случае, когда диск клапана вращается вокруг вала клапана, усилие относительно симметрично, а направление потока жидкости мало влияет на эффективность уплотнения. Поэтому при монтаже требования к направлению потока не являются строгими. Однако для эксцентриковых дисковых затворов, особенно двух- и трёхэксцентриковых, конструкция уплотнения основана на принципе «компрессии под действием потока». То есть, когда давление среды поступает с заданного направления, оно прижимает диск клапана к седлу, тем самым усиливая эффект уплотнения.

Если клапан установлен в направлении, противоположном направлению потока, указанному производителем, обратный поток жидкости будет омывать диск клапана. Это не только не обеспечит ожидаемого уплотняющего эффекта, но и может привести к образованию зазоров между уплотнительными поверхностями, ускорению износа седла клапана и возникновению внутренних утечек, что сделает невозможным полное закрытие клапана. Поэтому при установке эксцентриковых дисковых затворов необходимо строго соблюдать требования к направлению потока.

(2) Ориентация вала клапана и ее влияние на крутящий момент открытия/закрытия и привод

Монтажная ориентация вала клапана (горизонтальная или вертикальная) существенно влияет на характеристики открытия/закрытия, нагрузку на корпус клапана и срок службы привода. Большинство дисковых затворов среднего и малого размера устанавливаются с горизонтальным расположением вала клапана. Такой способ облегчает выравнивание корпуса клапана с трубопроводом и размещение привода.

Однако, для дроссельный клапан большого диаметра В клапанах, установленных на большой высоте или на вертикальных трубопроводах, вал клапана часто расположен вертикально. В этом положении вес диска клапана непосредственно воздействует на вал клапана, особенно когда диск находится в открытом положении, где его центр тяжести смещен относительно оси, создавая большой эксцентриковый момент и увеличивая осевую нагрузку при открытии и закрытии. Если привод не учитывает эту дополнительную нагрузку, это может привести к плохому открытию/закрытию. производительность, перегрузки двигателя или цилиндра и другие проблемы.

Кроме того, при вертикальной установке вес диска клапана может привести к его провисанию, а длительная эксплуатация может привести к неравномерному износу вала клапана и сальника, что ускорит выход из строя уплотнения.

2. Влияние пространственной компоновки на производительность поворотного клапана

(1) Адаптируемость к структуре трубопроводного соединения

Корпус дискового затвора обычно крепится с помощью межфланцевых, фланцевых или приварных соединений. Различные конструкции предъявляют различные требования к пространству для установки. В частности, для дисковых затворов межфланцевого типа требуется зажимное усилие между верхним и нижним фланцами. Несоосность или недостаточная жёсткость трубопроводов с обеих сторон может привести к неравномерной нагрузке на корпус затвора, что может нарушить центрирование уплотнительных поверхностей, привести к утечкам или проблемам в эксплуатации.

При монтаже в полевых условиях также важно не устанавливать дисковый затвор вблизи колен трубопроводов, выходов насосов и тройников. Эти зоны характеризуются сложными схемами движения жидкости, значительными колебаниями давления и подвержены вихревым движениям и колебаниям, что может привести к вибрации диска клапана или частому замыканию уплотнительных поверхностей, сокращая срок службы клапана. Рекомендуется оставлять между ними достаточно длинный прямой участок трубы (обычно в 5–10 раз больше номинального диаметра). дроссельный клапан и эти компоненты обеспечивают устойчивость поля потока.

(2) Удобство резервирования и обслуживания пространства

При открытии и закрытии поворотного затвора диск клапана вращается в трубопроводе, и пространство для его вращения должно быть полностью свободно от окружающих компонентов. Недостаточное пространство для установки может привести к застреванию диска клапана, особенно когда клапан полностью открыт или закрыт. Кроме того, необходимо предусмотреть достаточно места для установки и обслуживания приводов, поскольку, например, электрические приводы выделяют тепло во время работы, а недостаточное пространство может препятствовать отводу тепла.

При проектировании схем трубопроводов важно учитывать такие факторы, как глубина установки клапана, диаметр вращения, маховик оператора и размер привода, чтобы избежать ситуаций, когда клапан невозможно разобрать или заменить во время технического обслуживания.

(3) Координация между установкой поворотного клапана и привода

В системах с более высокой степенью автоматизации поворотные дисковые затворы обычно используются в паре с электрическими, пневматическими или гидравлическими приводами. При установке таких приводов особое внимание следует уделять совмещению направления привода с ориентацией вала клапана, так как несоосность может привести к возникновению эксцентрикового момента, приводящего к ненормальной нагрузке на привод.

Корпус привода обычно тяжёлый, поэтому для его поддержки следует предусмотреть устойчивый кронштейн или платформу. Это предотвратит воздействие веса привода на фланцы корпуса клапана или вал клапана, что может привести к перегрузке подшипников или поломке фланца.

3. Выводы и рекомендации

Направление установки и пространственное расположение дисковых затворов напрямую влияют на их эксплуатационные характеристики, эффективность уплотнения и срок службы. Эксцентриковые дисковые затворы следует устанавливать строго в соответствии с требованиями к направлению потока, чтобы избежать обратного потока жидкости; ориентация вала затвора должна быть обоснованно выбрана в соответствии со свойствами рабочей среды и расположением привода; расположение должно обеспечивать достаточное пространство для вращения затвора и стабильность поля потока, исключая зоны с сильными возмущениями. При монтаже необходимо обеспечить соосность трубопровода и надёжность соединений, а также предусмотреть достаточное пространство для обслуживания.

Для обеспечения надежного применения дисковых затворов в машиностроении рекомендуется на этапе проектирования полностью консультироваться с производителями клапанов по вопросам выбора и требований к установке, а также строго соблюдать технические стандарты при строительстве и вводе в эксплуатацию.