Τι είναι η βαλβίδα πύλης στις υδραυλικές εγκαταστάσεις: Αρχή εργασίας και τεχνικές παράμετροι

Στη μηχανική αγωγών, μια βαλβίδα πύλης αποκόπτει ή συνδέει το υγρό μέσο μέσω κατακόρυφης ανύψωσης και κατεβάσματος της πλάκας πύλης. Σε αντίθεση με τις σφαιρικές βαλβίδες και τις βαλβίδες πεταλούδας, η πλάκα πύλης αποσύρεται πλήρως από τη δίοδο ροής όταν είναι πλήρως ανοιχτή, με αποτέλεσμα εξαιρετικά χαμηλή αντίσταση υγρού. Μια βαλβίδα πύλης από χυτό χάλυβα με ονομαστική διάμετρο 100 mm διαθέτει συντελεστή αντίστασης ροής μόνο 0,05 στο πλήρες άνοιγμα, πολύ χαμηλότερο από 4 έως 6 βαλβίδων σφαιρών. Αυτή η ιδιότητα καθιστά τις βαλβίδες πύλης ιδανικές για συχνές λειτουργίες πλήρους ανοίγματος και κλεισίματος. Δεν ισχύουν για ρύθμιση ροής, καθώς το μερικό άνοιγμα θα προκαλέσει κραδασμούς και διάβρωση στις επιφάνειες στεγανοποίησης.

Δομικές λεπτομέρειες και βασικές παράμετροι

Μια τυπική βαλβίδα πύλης αγωγού αποτελείται από σώμα, έδρα, δίσκο πύλης, στέλεχος και χειροτροχό. Τα υλικά του σώματος βαλβίδων επιλέγονται σύμφωνα με τις κατηγορίες πίεσης. Ο γκρίζος χυτοσίδηρος ή ο όλκιμος σίδηρος υιοθετείται για την Κλάση 150 (PN20), ενώ ο χυτοσίδηρος WCB και ο ανοξείδωτος χάλυβας CF8M χρησιμοποιούνται για την Κλάση 300 (PN50) και υψηλότερες ποιότητες.

Οι δομές δίσκων πύλης εμπίπτουν σε σφηνοειδή εύκαμπτη πύλη και παράλληλη διπλή πύλη. Η επιφάνεια στεγανοποίησης της πύλης σφήνας σχηματίζει γωνία κλίσης 5 μοιρών με την έδρα της βαλβίδας, επιτυγχάνοντας μηδενική διαρροή μέσω εξαναγκασμένης σφήνωσης. Η παράλληλη πύλη βασίζεται σε μέτρια πίεση για βοηθητική στεγανοποίηση. Οι επιφάνειες στεγανοποίησης επικαλύπτονται γενικά με σκληρό κράμα-με βάση το κοβάλτιο, όπως το STL6, με πάχος όχι μικρότερο από 1,5 mm και σκληρότητα που κυμαίνεται από 40 έως 45 HRC. Μετά την επεξεργασία λείανσης, συμμορφώνεται με το πρότυπο διαρροής ISO 5208 Rate A, με όγκο διαρροής όχι περισσότερο από 0,1 cm³/min ανά ίντσα διαμέτρου σφράγισης υπό 1,1 φορές την ονομαστική πίεση.

Τρόποι λειτουργίας και σενάρια εφαρμογής

Η χειροκίνητη βαλβίδα πύλης είναι ο πιο κοινός τύπος. Η περιστροφή του χειροτροχού οδηγεί το παξιμάδι στελέχους και ωθεί το στέλεχος να κινηθεί γραμμικά πάνω-κάτω. Μικρές-βαλβίδες πύλης με DN μικρότερο ή ίσο με 200 λειτουργούν απευθείας με χειροκίνητο τροχό. Ένας χειροκίνητος τροχός διαμέτρου 250 mm- παράγει ροπή ανοίγματος από 45 έως 60 N·m. Μεγάλου διαμετρήματος{10}}ή θαμμένοβαλβίδα πόρτας τροχούs είναι εξοπλισμένα με κιβώτια μείωσης ταχυτήτων. Για παράδειγμα, μια βαλβίδα πύλης DN350 που είναι εφοδιασμένη με ένα-μειωτήρα γραναζιών ατέρμονας σταδίου με αναλογία μετάδοσης κίνησης 30:1 μειώνει τη δύναμη λειτουργίας του χειροτροχού κάτω από 200N.

Μηχανική βαλβίδα πύληςΤα εξοπλισμένα με ηλεκτρικούς, πνευματικούς ή υδραυλικούς ενεργοποιητές εφαρμόζονται σε αγωγούς υψηλής πίεσης{{0}, όπως αγωγούς ατμού 10 MPa και συνθήκες εργασίας με τηλεχειρισμό.

Οι ηλεκτρικές βαλβίδες πύλης παρέχουν ροπή εξόδου ενεργοποιητή έως και 3000 N·m. Η διάρκεια του εγκεφαλικού επεισοδίου υπολογίζεται με βάση το βήμα του στελέχους. Μια πλήρης διαδρομή 150 mm με στέλεχος 12 mm διαρκεί περίπου 12,5 δευτερόλεπτα.

Οδηγίες Βιομηχανικής Εφαρμογής και Επιλογής

Συμβατές με τα πρότυπα API 600 και ASME B16.34, οι βαλβίδες πόρτας από ανθρακούχο χάλυβα λειτουργούν σταθερά σε θερμοκρασίες από -29 βαθμούς έως 538 βαθμούς, κατάλληλες για νερό, λάδι, φυσικό αέριο και μη-μη διαβρωτικά βιομηχανικά υγρά. Η ανερχόμενη δομή στελέχους OS&Y υιοθετείται ευρέως για βαλβίδες πύλης αγωγών σε αγωγούς μεταφοράς μεγάλων αποστάσεων, συστήματα νερού κυκλοφορίας σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και εγκαταστάσεις διυλιστηρίων. Ο βαθμός ανοίγματος μπορεί να κριθεί παρατηρώντας το μήκος προέκτασης του στελέχους και τα νήματα του στελέχους απομονώνονται από μέτρια για να μετριάσουν τη διάβρωση.

Σημειώσεις επιλογής: Οι βαλβίδες πύλης με μαχαίρι συνιστώνται για μέσα που περιέχουν στερεά σωματίδια. Ο χάλυβας χαμηλής θερμοκρασίας LCC ή LCB-με εκτεταμένο καπό είναι υποχρεωτικός για θερμοκρασία λειτουργίας κάτω από -46 βαθμούς . Οι σωστά επιλεγμένες βαλβίδες πύλης μπορούν να λειτουργήσουν για περισσότερα από 20 χρόνια και οι επιφάνειες στεγανοποίησης αντέχουν τουλάχιστον 8000 κύκλους ανοίγματος και κλεισίματος πριν από τη συντήρηση.