Zawory motylkowe i zasuwy to dwa typy zaworów powszechnie stosowanych w zastosowaniach przemysłowych i komunalnych związanych z oszczędzaniem wody.Mają oczywiste różnice w strukturze, funkcji i zastosowaniu.W tym artykule szczegółowo omówiono różnice między przepustnicami i zasuwami pod kątem zasady, składu, kosztów, trwałości, regulacji przepływu, instalacji i konserwacji.
1. Zasada
Zasada działania zaworu motylkowego
Największą cechąZawór motylkowyjest jego prosta konstrukcja i zwarta konstrukcja.Zasada działania polega na tym, że okrągła płytka motylkowa obraca się wokół trzpienia zaworu jako oś centralna, aby kontrolować przepływ płynu.Płyta zaworowa jest jak punkt kontrolny i tylko za zgodą płytki motylkowej może przejść.Gdy płytka motylkowa jest ustawiona równolegle do kierunku przepływu płynu, zawór jest całkowicie otwarty;gdy płytka motylkowa jest ustawiona prostopadle do kierunku przepływu płynu, zawór jest całkowicie zamknięty.Czas otwierania i zamykania przepustnicy jest bardzo krótki, ponieważ do pełnego otwarcia lub zamknięcia wystarczy obrót o 90 stopni.Z tego też powodu jest to zawór obrotowy i ćwierćobrotowy.
Zasada zasuwy
Płyta zaworowazasuwaporusza się w górę i w dół pionowo do korpusu zaworu.Gdy zasuwa jest całkowicie podniesiona, wewnętrzna wnęka korpusu zaworu jest całkowicie otwarta i płyn może przepływać bez przeszkód;gdy brama jest całkowicie opuszczona, płyn jest całkowicie zablokowany.Konstrukcja zasuwy sprawia, że po całkowitym otwarciu nie ma prawie żadnych oporów przepływu, dlatego nadaje się do zastosowań wymagających pełnego otwarcia lub pełnego zamknięcia.Należy tutaj podkreślić, że zasuwa jest przystosowana do pełnego otwarcia i całkowitego zamknięcia!Jednakże zasuwa ma powolną reakcję, to znaczy czas otwierania i zamykania jest dłuższy, ponieważ obrót pokrętła ręcznego lub przekładni ślimakowej w celu pełnego otwarcia i zamknięcia wymaga wielu obrotów.
2. Skład
Skład przepustnicy
Jak wspomniano powyżej, konstrukcja przepustnicy jest stosunkowo prosta i obejmuje główne elementy, takie jak korpus zaworu, płytka zaworu, wał zaworu, gniazdo zaworu i napęd.Jak pokazano na poniższym rysunku.
Korpus zaworu:
Korpus przepustnicy jest cylindryczny i ma wewnątrz pionowy kanał.Korpus zaworu może być wykonany z różnych materiałów, takich jak żeliwo, żeliwo sferoidalne, stal nierdzewna, stal węglowa, brąz aluminiowy itp. Oczywiście wybór materiału zależy od środowiska użytkowania przepustnicy i charakteru zaworu średni.
Płyta zaworu:
Płytka zaworowa jest wspomnianą wyżej częścią otwierającą i zamykającą w kształcie dysku, która kształtem przypomina dysk.Materiał płytki zaworu jest zwykle taki sam jak materiał korpusu zaworu lub wyższy niż korpus zaworu, ponieważ przepustnica ma bezpośredni kontakt z medium, w przeciwieństwie do przepustnicy środkowej, w której korpus zaworu jest bezpośrednio oddzielony od medium przez gniazdo zaworu.Niektóre media specjalne muszą poprawić odporność na zużycie, odporność na korozję i odporność na wysoką temperaturę.
Trzpień zaworu:
Trzpień zaworu łączy płytkę zaworową z napędem i jest odpowiedzialny za przenoszenie momentu obrotowego w celu obracania płytki zaworowej.Trzpień zaworu jest zwykle wykonany ze stali nierdzewnej 420 lub innych materiałów o wysokiej wytrzymałości, aby zapewnić jego wystarczającą wytrzymałość i trwałość.
Gniazdo zaworu:
Gniazdo zaworu jest umieszczone w wewnętrznej wnęce korpusu zaworu i styka się z płytką zaworu, tworząc uszczelnienie zapewniające, że medium nie wycieka, gdy zawór jest zamknięty.Istnieją dwa rodzaje uszczelnień: uszczelnienie miękkie i uszczelnienie twarde.Miękkie uszczelnienie ma lepszą skuteczność uszczelniania.Powszechnie stosowane materiały obejmują gumę, PTFE itp., które są powszechnie stosowane w przepustnicach środkowych.Twarde uszczelnienia nadają się do środowisk o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu.Powszechnie stosowane materiały obejmują SS304 + elastyczny grafit itp., które są powszechne wpotrójne mimośrodowe zawory motylkowe.
Uruchamiacz:
Siłownik służy do napędzania trzpienia zaworu w celu obracania się.Powszechnie stosowane formy to ręczne, elektryczne, pneumatyczne lub hydrauliczne.Siłowniki ręczne są zwykle obsługiwane za pomocą uchwytów lub przekładni, natomiast siłowniki elektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne mogą zapewniać zdalne sterowanie i zautomatyzowane działanie.
Skład zasuw
Konstrukcja zasuwy jest stosunkowo złożona.Oprócz korpusu zaworu, płyty zaworu, wału zaworu, gniazda zaworu i napędu, dostępne są również uszczelnienie, pokrywa zaworu itp. (patrz rysunek poniżej)
Korpus zaworu:
Korpus zasuwy ma zwykle kształt beczki lub klina, z kanałem przelotowym wewnątrz.Materiał korpusu zaworu to głównie żeliwo, staliwo, stal nierdzewna, mosiądz itp. Podobnie należy wybrać odpowiedni materiał w zależności od warunków użytkowania.
Pokrywa zaworów:
Pokrywa zaworu jest połączona z korpusem zaworu, tworząc zamkniętą wnękę zaworu.Zwykle na pokrywie zaworu znajduje się dławnica do montażu uszczelnienia i uszczelnienia trzpienia zaworu.
Brama + gniazdo zaworu:
Zasuwa jest otwierającą i zamykającą częścią zasuwy, zwykle w kształcie klina.Brama może być bramą pojedynczą lub konstrukcją podwójną.Zasuwa, której powszechnie używamy, to zasuwa pojedyncza.Materiał zasuwy elastycznej to GGG50 pokryty gumą, a zasuwa zasuwy z twardym uszczelnieniem to materiał korpusu + mosiądz lub stal nierdzewna.
Trzpień zaworu:
Trzpień zaworu łączy bramę z siłownikiem i przesuwa bramę w górę i w dół poprzez gwintowaną przekładnię.Materiał trzpienia zaworu to zazwyczaj materiały o wysokiej wytrzymałości, takie jak stal nierdzewna lub stal węglowa.W zależności od ruchu trzpienia zaworu zasuwy można podzielić na zasuwy z trzpieniem wznoszącym i zasuwy z trzpieniem niewznoszącym.Gwint trzpienia zaworu zasuwy z trzpieniem wznoszącym znajduje się na zewnątrz korpusu zaworu, a stan otwarty i zamknięty jest wyraźnie widoczny;gwint trzpienia zaworu zasuwy z trzpieniem niewznoszącym się znajduje się wewnątrz korpusu zaworu, konstrukcja jest stosunkowo zwarta, a przestrzeń montażowa jest mniejsza niż w przypadku zasuwy z trzpieniem wznoszącym.
Uszczelka:
Uszczelnienie znajduje się w dławnicy pokrywy zaworu, która służy do uszczelnienia szczeliny pomiędzy trzpieniem zaworu a pokrywą zaworu, zapobiegając wyciekom medium.Typowe materiały uszczelniające obejmują grafit, PTFE, azbest itp. Uszczelnienie jest ściskane przez dławik, aby zapewnić dobre uszczelnienie.
Uruchamiacz:
• Koło ręczne jest najpopularniejszym siłownikiem ręcznym, który napędza przekładnię gwintową trzpienia zaworu poprzez obracanie pokrętła w celu poruszania zasuwą w górę i w dół.W przypadku zasuw o dużej średnicy lub wysokociśnieniowych często stosuje się siłowniki elektryczne, pneumatyczne lub hydrauliczne w celu zmniejszenia siły roboczej i przyspieszenia prędkości otwierania i zamykania.Oczywiście jest to inny temat.Jeśli jesteś zainteresowany, zapraszamy do zapoznania się z artykułemIle obrotów zamyka zawór motylkowy?Jak długo to zajmie?
3. Koszt
Koszt zaworu motylkowego
Zawory motylkowe są zwykle tańsze niż zasuwy.Dzieje się tak dlatego, że przepustnice mają krótką długość konstrukcyjną, wymagają mniej materiałów i mają stosunkowo prosty proces produkcyjny.Ponadto przepustnice są lżejsze, co również zmniejsza koszty transportu i montażu.Przewaga kosztowa przepustnic jest szczególnie widoczna w przypadku rurociągów o dużej średnicy.
Koszt zasuwy
Koszt produkcji zasuw jest zwykle wyższy, szczególnie w przypadku zastosowań o dużej średnicy lub pod wysokim ciśnieniem.Konstrukcja zasuw jest złożona, a dokładność obróbki płyt zasuwowych i gniazd zaworów jest wysoka, co wymaga większej liczby procesów i czasu w procesie produkcyjnym.Ponadto zasuwy są cięższe, co zwiększa koszty transportu i montażu.
Jak widać z powyższego rysunku, dla tego samego DN100 zasuwa jest znacznie większa niż przepustnica.
4. Trwałość
Trwałość zaworu motylkowego
Trwałość przepustnic zależy od materiału gniazda zaworu i korpusu zaworu.W szczególności materiały uszczelniające zaworów motylkowych z miękkim uszczelnieniem są zwykle wykonane z gumy, PTFE lub innych elastycznych materiałów, które mogą zużywać się lub starzeć podczas długotrwałego użytkowania.Oczywiście materiały uszczelniające twardo uszczelnionych przepustnic są wykonane z wysokowydajnych materiałów syntetycznych lub uszczelek metalowych, dzięki czemu trwałość została znacznie poprawiona.
Ogólnie rzecz biorąc, przepustnice mają dobrą trwałość w układach niskociśnieniowych i średniociśnieniowych, ale skuteczność uszczelniania może zostać zmniejszona w środowiskach o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze.
Warto również wspomnieć, że przepustnice mogą izolować medium poprzez owijanie korpusu zaworu wraz z gniazdem zaworu, aby zapobiec korozji korpusu zaworu.Jednocześnie płytkę zaworową można całkowicie otulić gumą i całkowicie wyłożyć fluorem, co znacząco poprawia jej odporność na działanie mediów korozyjnych.
Trwałość zasuw
Konstrukcja elastycznego uszczelnienia gniazda zasuwy napotyka ten sam problem, co przepustnice, to znaczy zużycie i starzenie się podczas użytkowania.Jednakże twardo uszczelnione zasuwy dobrze sprawdzają się w środowiskach o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze.Ponieważ powierzchnia uszczelniająca metal-metal zasuwy ma wysoką odporność na zużycie i korozję, jej żywotność jest zwykle dłuższa.
Jednakże zasuwa zasuwy łatwo ulega zatykaniu przez zanieczyszczenia zawarte w medium, co również może mieć wpływ na jej trwałość.
Dodatkowo jego wygląd i budowa sprawiają, że trudno jest wykonać pełną wykładzinę, dlatego przy tym samym ośrodku korozyjnym, czy to wykonanym w całości z metalu, czy z pełną wykładziną, jego cena jest znacznie wyższa niż zasuwy.
5. Regulacja przepływu
Regulacja przepływu przepustnicy
Zawór motylkowy z trzema mimośrodami może regulować przepływ przy różnych otworach, ale jego krzywa charakterystyki przepływu jest stosunkowo nieliniowa, zwłaszcza gdy zawór jest prawie całkowicie otwarty, przepływ ulega znacznym zmianom.Dlatego zawór motylkowy nadaje się tylko do scen o niskich wymaganiach dotyczących dokładności regulacji, w przeciwnym razie można wybrać zawór kulowy.
Regulacja przepływu zasuwy
Zasuwa zasuwowa jest zaprojektowana tak, aby była bardziej odpowiednia do operacji pełnego otwarcia lub całkowitego zamknięcia, ale nie do regulacji przepływu.W stanie częściowo otwartym zasuwa powoduje turbulencje i wibracje płynu, co łatwo uszkodzić gniazdo zaworu i zasuwę.
6. Instalacja
Montaż przepustnicy
Instalacja przepustnicy jest stosunkowo prosta.Jest lekki, więc nie wymaga zbyt dużego wsparcia podczas instalacji;ma zwartą konstrukcję, dlatego szczególnie nadaje się na okazje o ograniczonej przestrzeni.
Przepustnicę można montować na rurach w dowolnym kierunku (poziomym lub pionowym) i nie ma ścisłych wymagań co do kierunku przepływu w rurze.Należy zauważyć, że w zastosowaniach wymagających wysokiego ciśnienia lub dużych średnic, płytka motylkowa musi podczas instalacji znajdować się w pozycji całkowicie otwartej, aby uniknąć uszkodzenia uszczelki.
Montaż zasuw
Montaż zasuw jest bardziej skomplikowany, szczególnie w przypadku zasuw o dużej średnicy i twardo uszczelnionych.Ze względu na duży ciężar zasuw, podczas instalacji wymagane są dodatkowe środki podpierające i mocujące, aby zapewnić stabilność zasuwy i bezpieczeństwo instalatora.
Zasuwy są zwykle instalowane na rurach poziomych i należy wziąć pod uwagę kierunek przepływu cieczy, aby zapewnić prawidłową instalację.Ponadto skok otwierania i zamykania zasuw jest długi, szczególnie w przypadku zasuw z wznoszącym się trzpieniem, a do obsługi pokrętła ręcznego należy zarezerwować odpowiednią ilość miejsca.
7. Konserwacja i konserwacja
Konserwacja przepustnic
Zawory motylkowe mają mniej części i są łatwe w demontażu i montażu, dzięki czemu są łatwiejsze w utrzymaniu.Podczas codziennej konserwacji sprawdzane jest głównie starzenie się i zużycie płytki zaworowej i gniazda zaworu.Jeżeli okaże się, że pierścień uszczelniający jest mocno zużyty, należy go w odpowiednim czasie wymienić.Dlatego zalecamy klientom zakup wymiennych zaworów motylkowych z miękkim tyłem.Jeśli płaskość powierzchni i wykończenie płytki zaworu nie pozwalają na uzyskanie dobrego efektu uszczelniającego, należy ją również wymienić.
Dodatkowo występuje smarowanie trzpienia zaworu.Dobre smarowanie poprawia elastyczność i trwałość działania przepustnicy.
Konserwacja zasuw
Zasuwy składają się z wielu części i są trudne w demontażu i montażu, szczególnie w dużych systemach rurociągów, gdzie obciążenie konserwacją jest duże.Podczas konserwacji należy zwrócić szczególną uwagę, czy zasuwa jest płynnie podnoszona i opuszczana oraz czy w rowku korpusu zaworu nie znajdują się ciała obce.
Jeśli powierzchnia styku gniazda zaworu i zasuwy jest porysowana lub zużyta, należy ją wypolerować lub wymienić.Oczywiście konieczne jest również smarowanie trzpienia zaworu.
Większą uwagę należy zwrócić na konserwację uszczelnienia niż przepustnicy.Uszczelnienie zasuwy służy do uszczelnienia szczeliny pomiędzy trzpieniem zaworu a korpusem zaworu, aby zapobiec wyciekaniu medium.Starzenie się i zużycie uszczelnień to częste problemy zasuw.Podczas konserwacji należy regularnie sprawdzać szczelność uszczelnienia iw razie potrzeby wyregulować je lub wymienić.
8. Wniosek
Podsumowując, przepustnice i zasuwy mają swoje zalety i wady pod względem wydajności, kosztów, trwałości, regulacji przepływu i instalacji:
1. Zasada: Zawory motylkowe charakteryzują się dużą szybkością otwierania i zamykania i nadają się do szybkiego otwierania i zamykania;zasuwy mają długie czasy otwierania i zamykania.
2. Skład: Zawory motylkowe mają prostą konstrukcję, a zasuwy mają złożony skład.
3. Koszt: Zawory motylkowe mają niższy koszt, szczególnie w zastosowaniach o dużej średnicy;zasuwy mają wyższy koszt, szczególnie w przypadku wysokiego ciśnienia lub specjalnych wymagań materiałowych.
4. Trwałość: Zawory motylkowe mają lepszą trwałość w układach niskociśnieniowych i średniociśnieniowych;zasuwy dobrze sprawdzają się w środowiskach o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze, ale częste otwieranie i zamykanie może mieć wpływ na ich żywotność.
5. Regulacja przepływu: Zawory motylkowe nadają się do kontroli przepływu zgrubnego;zasuwy są bardziej odpowiednie do operacji całkowicie otwartych lub całkowicie zamkniętych.
6. Instalacja: Zawory motylkowe są łatwe w montażu i można je stosować zarówno w rurociągach poziomych, jak i pionowych;Zawory zasuwowe są skomplikowane w montażu i nadają się do poziomego montażu na rurociągach.
7. Konserwacja: Konserwacja przepustnic koncentruje się na zużyciu i starzeniu się płytki zaworowej i gniazda zaworu oraz smarowaniu trzpienia zaworu.Oprócz tego zasuwa musi również utrzymywać uszczelnienie.
W zastosowaniach praktycznych wybór przepustnic lub zasuw należy wszechstronnie rozważyć w zależności od konkretnych warunków pracy i wymagań, aby zapewnić najlepszą wydajność i ekonomikę.