Luistiventtiilit. Laite ja toimintaperiaate

Luistiventtiileihin kuuluu lukituslaitteita, joissa kulku estyy portin translaatioliikkeellä kuljetettavan väliaineen virtaukseen nähden kohtisuorassa suunnassa. Luistiventtiilejä käytetään laajalti estämään kaasumaisten tai nestemäisten väliaineiden virtaus putkissa, joiden nimellishalkaisija on 50-2000 mm käyttöpaineella 4-200 kgf/cm 2 ja väliaineen lämpötiloissa 450 °C asti. Joskus venttiilit on tehty korkeampia paineita varten.

Kaasuteollisuudessa luistiventtiilejä käytetään kaivon päälaitteissa, kenttäkeräyspisteissä, pää- ja jakelukaasuputkissa, kompressori- ja kaasunjakeluasemien putkissa.

Verrattuna muihin venttiileihin, luistiventtiileillä on seuraavat edut: alhainen hydraulinen vastus täysin avoimella kanavalla; kierrosten puute työväliaineen virtauksessa; mahdollisuus käyttää korkeaviskoosisia väliaineita virtausten sulkemiseen; huollon helppous; suhteellisen pieni rakennuspituus; mahdollisuus toimittaa väline mihin tahansa suuntaan.

Luistiventtiilien haittoja ovat: kyvyttömyys käyttää väliaineille, joissa on kiteytyviä sulkeumia, pieni sallittu painehäviö portissa (venttiileihin verrattuna), alhainen portin käyttönopeus, mahdollisuus saada hydraulinen isku iskun lopussa, korkea korkeus, portin kuluneiden tiivistepintojen korjausvaikeudet käytön aikana.

Venttiilin työontelo (kuva 13.3.), johon paineenalainen väliaine syötetään, muodostuu rungosta 3 ja yläkannen 7 avulla. Tämä onkalo on tiivistetty tiivisteellä 5, jota kansi painaa. kehoon. Venttiilin runko on yksiosainen, valettu tai hitsattu rakenne. Yleensä sen korkeus on yhtä suuri kuin kaksi tukkeutuneen käytävän halkaisijaa. Rungossa, symmetrisesti karan akseliin nähden, on kaksi haaraputkea, joilla venttiili liitetään putkilinjaan. Liitos voi olla joko hitsattu tai laipallinen.

Kotelon sisällä on kaksi rengasmaista istukkaa 1 ja portti 2, joka tässä tapauksessa on kiila, jossa on hitsatut tiivistävät rengaspinnat. Suljetussa asennossa venttiilin tiivistyspinnat painetaan toimilaitteesta runkorenkaiden työpintoja vasten.

Kuva 13.3. Luukkuventtiili:

1-paikkainen; 2-suljin; 3-runko; 4-suuntainen mutteri; 5-tiiviste tiiviste; 6-kara; 7-yläkansi; 8-renkainen tiiviste; 9-rauhanen; 10-puristin holkki; 11 vauhtipyörä.

Joskus tiivistyspinnat saadaan suoraan rungon käsittelystä. Kaikille luistiventtiileille tällaista rakentavaa ratkaisua tuskin voi kuitenkaan hyväksyä, koska näiden pintojen kuluessa on helpompaa ja halvempaa vaihtaa vaihdettavat tiivisteet kuin tehdä runko uudelleen käytön aikana. Istuinten ja venttiilin tiivistyspinnat venttiilin liikkeestä aiheutuvien kulumien ja kitkavoimien vähentämiseksi on yleensä valmistettu materiaaleista, jotka eroavat runkomateriaalista puristamalla, mikä mahdollistaa niiden muuttamisen käytön aikana.

Sulkimen 2 yläosaan on kiinnitetty juoksumutteri, johon kara 6 on ruuvattu kiinni jäykästi vauhtipyörään. Ruuvi-mutterijärjestelmää käytetään muuttamaan käsipyörän pyörimisliike (venttiiliä avattaessa tai suljettaessa) portin translaatioliikkeeksi.

Kun läpikulku estetään väliaineen yksipuolisesta paineesta, venttiiliin kohdistuu varsin merkittäviä voimia, jotka siirtyvät tiivisteen tiivistyspinnoille. Näiden ponnistelujen suuruus riippuu työväliaineen painehäviöstä putkilinjassa ennen venttiiliä ja sen jälkeen sekä venttiilin ja istukan tiivistyspintojen ominaispaineiden suuruudesta, jotka on varmistettava, jotta virtaus suljetaan hermeettisesti. työväliaineesta tietyllä käyttöpaineella putkilinjassa. Ruuvi-mutterijärjestelmä on järkevin, koska sen avulla voit saada kompaktin ja yksinkertaisen käyttölaitteen lähtöelementin translaatioliikkeellä. Se mahdollistaa myös vetolaitteen siirtymisen eteenpäin suuremmalla voimalla ajosuuntaan. Lisäksi, koska tämä rakenne on itsejarruttava, se käytännössä eliminoi venttiilin spontaanin liikkeen mahdollisuuden, kun käyttö on kytketty pois päältä, mikä on erittäin tärkeää sulkuventtiileille käytön aikana.

Tämän järjestelmän haittana tässä nimenomaisessa tapauksessa tulee ottaa huomioon se, että ruuvi-mutteripari on venttiilin työontelon läpi virtaavassa väliaineessa.

Väliaine pesee voiteluaineen pois, mikä lisää parin kulumista. Lisäksi tämä malli ei välttämättä sovellu kaikkiin tietovälineisiin.

Tyypillisesti suljin sijoitetaan kokonaan työympäristöön, vaikka käytävä olisi täysin auki. Karan ulostulossa tiiviste venttiilin työontelosta on aikaansaatu karan tiivistepesän 9 halkaisijalla, mikä estää työväliaineen vuotamisen ilmakehään.

Tiivisteholkin rakenne on samanlainen kuin venttiilien ja ohjausventtiilien mallit. Tiivisteholkin tiiviste, joka on yleensä valmistettu grafiitilla kitkakertoimen vähentämiseksi kyllästetystä asbestiköydestä, puristetaan paineholkilla 10. tiivistepesän runko on kiinnitetty yläkanteen 7. Liitin on tiivistetty O-renkaalla kahdeksan.

Venttiilimalleja on laaja valikoima. He yrittävät luokitella ne eri kriteerien mukaan, liittyvät erityisiin käyttöolosuhteisiin työympäristön kemiallisen koostumuksen ja sen parametrien mukaan. Luokittele venttiilit koon mukaan käyttöpaineet, väliaineen lämpötilat, taajuusmuuttajan tyyppi jne.

Tällaiset luokitukset ovat epätäydellisiä, koska niissä ei oteta huomioon suunnitteluominaisuuksia, joiden avulla tietyissä ympäristöissä työskentelyn lisäksi voidaan täyttää useita toiminnassa oleville venttiileille asetettuja vaatimuksia ja sijoittaa useita täysin erilaisia ​​venttiileitä tietonsa yhteen luokkaan.

Sopivin on luokittelu venttiilit mukaan ikkunaluukun mallit. Tältä pohjalta voidaan yhdistää lukuisia sulkuventtiilimalleja päätyyppien mukaan: kiila- ja rinnakkaisluistiventtiilit.

Samalla pohjalla kiilasulkuventtiilit voi olla kanssa kiinteä, joustava tai komposiittikiila.

Rinnakkaiset sulkuventtiilit voidaan myös jakaa yksilevyisiksi ja kaksilevyisiksi.

Useissa venttiilimalleissa, jotka on suunniteltu toimimaan suurilla painehäviöillä portin poikki, jotta vähennettäisiin kanavan avaamiseen ja sulkemiseen tarvittavaa vaivaa, kulkualue on tehty hieman pienemmäksi kuin tulosuuttimien poikkileikkausala. . yhtä suuri kuin putkilinjan halkaisija) ja kavennetulla käytävällä.Ruummutterijärjestelmän rakenteesta ja sijainnista (ympäristössä tai ympäristön ulkopuolella) riippuen luistiventtiilit voivat olla nousevalla ja ei-nousevalla karalla .

Kiilaporttiventtiilit

Kiilaventtiileihin kuuluvat luistiventtiilit, joiden portti on litteän kiilan muotoinen (kuvat 13.4.-13.5.).

Kiilaporttiventtiileissä istukat ja niiden tiivistyspinnat ovat yhdensuuntaiset portin tiivistepintojen kanssa ja sijaitsevat jossain kulmassa portin liikesuuntaan nähden. Tämän tyyppisen venttiilin luistiventtiiliä kutsutaan yleisesti "kiilaksi". Tällaisten luistiventtiilien etuja ovat kanavan lisääntynyt tiiviys suljetussa asennossa sekä suhteellisen pieni voima, joka tarvitaan tiiviyden varmistamiseen.

Koska käyttövoiman suunnan ja venttiilin tiivistyspintoihin vaikuttavien voimien välinen kulma on lähellä 90°, voi pienikin karan välittämä voima aiheuttaa merkittäviä voimia tiivisteessä.

Tämän tyyppisten luistiventtiilien haittoja ovat tarve käyttää ohjaimia portin liikuttamiseen, portin tiivistyspintojen lisääntynyt kuluminen sekä tekniset vaikeudet portin tiiviyden saavuttamisessa.

Kuva 3.14. Kiilasulkuventtiili:

1- kara pitkällä kierteellä; 2- välirengas ja grafiittitiiviste PN 2,5 MPa ja enemmän; PN 1,6 MPa vain grafiittitiiviste. Kaksinkertainen grafiitin yhdistäminen - tilauksen mukaan; 3- aallotettu terästiiviste luistiventtiileille luokka 1,6 MPa, spiraalitiiviste luokille 2,5 - 4,0 MPa ja 8,0 - 10,0 MPa ja liitäntärengas 12,5 MPa:lle ja sitä korkeammalle; 4- ohjaimet venttiilin rungossa varmistavat kiilan keskittämisen avattaessa ja suljettaessa; 5 - joustava kiila mahdollistaa putkilinjassa olevan vesivasaran aiheuttaman istuimen pinnan vääristymisen ja rungon muodonmuutoksen kompensoinnin; 6-karan rakenne estää irtoamisen; Pehmeistä metalliseoksista valmistettu 7-suuntainen mutteri estää hätätilanteessa vartta murtumasta kiilan liitoksessa mutterin kierteen irtoamisen vuoksi;

Kuva 13.5. Luistiventtiili esijännitetyllä tiivisteellä:

1-osainen painerengas pitää turvallisesti sisäisen paineen; 2-osainen painerengas estää tiivisteen muodonmuutoksia; 3-ruostumattomasta teräksestä valmistettu sisäosa varmistaa hiljaisuuden ja korroosionkestävyyden; 4-taottu terästiiviste tarjoaa suuren kosketusalueen, mikä parantaa tiivistyksen luotettavuutta; 5-suljettu varsi; 6-joustava kiila mahdollistaa putkilinjassa olevan vesivasaran aiheuttaman pinnan vääristymän ja rungon muodonmuutoksen kompensoinnin; #6 Stellite-pinnoitettu 7-rengastiiviste on vakiomalli.

Kiinteät kiilaventtiilit

Esimerkki tämäntyyppisestä venttiilirakenteesta on nouseva varsiventtiili (kuva 13.6). Se koostuu valurungosta 1, johon on ruuvattu tiivistystiivisteet 2. Ne on yleensä valmistettu seostetuista, kulutusta kestävistä teräksistä. Rungon mukana ohjaimet 3 valetaan ja koneistetaan sitten portin liikesuunnan (kiilan) kiinnittämiseksi.

Riisi. 13.6. Täysreikäinen luistiventtiili kiinteällä kiilalla:

1 - runko; 2 - satula; 3 - kiilaliikeohjain; 4 - kiila; 5 - kara; 6 - yläkansi; 7 - hiusneula; 8 - tiivistetiiviste; 9 - ohjausholkki; 10 - tiivistelaatikko; 11 - painelaippa; 12 - ike; 13 - pähkinä; 14 - vauhtipyörä.

Kiilassa 4 on kaksi rengasmaista tiivistyspintaa ja se on saranoitu pallomaisen tuen kautta karaan 5. Yläkansi 6 on yhdistetty runkoon pulttien tai tappien 7 avulla. Kannen keskittämiseksi runkoon nähden jälkimmäisessä on rengasmainen ulkonema, joka menee rungon uraan. Kannen ja rungon välinen tiiviste on aikaansaatu tiivisteellä 8, joka on sijoitettu rungon uraan. Karan vääntymisen estämiseksi kannen yläosaan painetaan ohjausholkki 9.

Tiivisteholkki koostuu rungossa olevasta urasta, johon tiiviste asetetaan, rengasmaisesta puristusholkista ja laipasta 11. Tiivisteholkki on tiivistetty painelaipalla 11.

Ies 12 on kiinnitetty kanteen, johon on sijoitettu juoksumutteri 13, joka on yleensä valmistettu kitkanestometalliseoksista. Vauhtipyörä on liitetty tiukasti juoksumutteriin.

Käsipyörän pyöriessä mutteri saa karan ja siihen liittyvän kiilan nousemaan tai laskemaan. Portin (kiilan) liitoksen suunnittelussa karaan (katso kuva 13.6.) kiila voi liikkua karan akseliin nähden kohtisuoraan suuntaan. Tässä tapauksessa lopullisessa asennossa kiila pääsee vapaasti satuloiden väliseen tilaan, vaikka karan akseli ei ole sama kuin sulkimen symmetria-akseli. Tällaisen liitännän käyttö vähentää jonkin verran luistiventtiilien valmistuskustannuksia ja helpottaa niiden asennusta korjauksen jälkeen käyttöolosuhteissa.

Kiinteää kiilaventtiiliä käytetään laajalti, koska sen rakenne on yksinkertainen ja siksi sen valmistuskustannukset ovat alhaiset. Yksiosainen kiila, joka on erittäin jäykkä rakenne, on varsin luotettava käyttöolosuhteissa ja sillä voidaan sulkea virtaukset melko suurilla painehäviöillä portin yli.

On kuitenkin mahdotonta olla huomioimatta useita tämän rakenteen merkittäviä haittoja, joita ovat: tiivistyspintojen lisääntynyt kuluminen, tarve asentaa istuimet yksilöllisesti ja kiila asennuksen aikana tiiviyden varmistamiseksi (tämä eliminoi täysin tiivisteen vaihdettavuuden). kiila ja tiivisteet ja vaikeuttavat korjausta), kiilan juuttuminen kiinni-asennossa kulumisen, korroosion tai lämpötilan vaikutuksen seurauksena (tässä tapauksessa venttiilin avaaminen on joskus mahdotonta); tarve käytöille, joilla on korkea käynnistysmomentti.

Tarttumisen välttämiseksi kiilan ja istukan tiivistyspinnat on valmistettu erilaisista materiaaleista.

Kiinteitä kiilaventtiilejä on saatavana sekä nousevilla että nousemattomilla varrella.

Joustavat kiilaventtiilit

Tämän tyyppisen venttiiliportin rakenne tarjoaa kanavan paremman tiivistyksen suljetussa asennossa ilman yksilöllistä teknistä säätöä, koska portti on tehty leikatun (tai puolileikatun) kiilan muodossa, jonka molemmat osat on yhdistetty toisiinsa elastinen (jousi)elementti. Karan kautta välittyvän puristusvoiman vaikutuksesta suljetussa asennossa jälkimmäinen voi taipua kimmoisten muodonmuutosten rajoissa varmistaen kiilan molempien tiivistyspintojen tiukan sovituksen tiivisteisiin.

Tämä venttiilin rakenne on erittäin lupaava, koska kiinteällä kiilalla varustetun venttiilin eduilla elastisella kiilalla varustettu venttiili eliminoi useita sen haittoja. Venttiilissä, jossa on elastinen kiila, venttiilit ovat vaihdettavissa ja luotettavuus korkeissa lämpötiloissa lisääntyy (koska venttiilin jumiutumiseen johtavan epätasaisen lämpölaajenemisen riski pienenee). Suljetussa asennossa juuttumisen vaaraa ei kuitenkaan ole vielä täysin eliminoitu.

Riisi. 13.7. Kapeareikäinen luistiventtiili joustavalla kiilalla:

1- kotelo; 2-satula; 3-suljin; 4-teline; 5-kara; 6-yläkansi; 7-suuntainen mutteri; 8-kylki.

Kuva 13.8. Luistiventtiili joustavalla kiilalla ja nousulla

kara:

1-tapaus; 2-satula; 3-suljin; 4-kara; 5-suuntainen mutteri; 6 vauhtipyörä; 7-lin; 8-teline

Elastisella kiilalla varustetussa luistiventtiilissä (kuva 13.7) venttiili 3 on leikattu kiila, jossa on joustava ripa 8, joka mahdollistaa kiilan tiivistyspintojen kiertymisen suhteessa toisiinsa tietyssä kulmassa, mikä tarjoaa paremman sopii istuinten tiivistyspintoihin. Tämä elastisen kiilan ominaisuus eliminoi tiivisteen yksilöllisen teknologisen säädön tarpeen ja vähentää juuttumisriskiä. Tämän tyyppisiä luistiventtiilejä valmistetaan sekä ei-nousevalla karalla (kuva 3.7.) että sisäänvedettävällä (kuva 13.8).

Käyttövoima tällaisten luistiventtiilejä avattaessa on jonkin verran suurempi kuin umpikiilaisilla luistiventtiileillä, mutta portin tiiviys on paljon suurempi.

Samanlaisia ​​tietoja.