Zaporni ventil se uglavnom koristi za regulaciju i zaustavljanje protoka tekućine kroz cjevovod. Razlikuju se od ventila kao što su kuglasti ventili i zasunski ventili po tome što su posebno dizajnirani za kontrolu protoka tekućine i nisu ograničeni samo na zatvaranje. Razlog zašto je zaporni ventil tako nazvan je taj što stariji dizajn ima određeno sferno tijelo i može se podijeliti na dvije hemisfere, odvojene ekvatorom, gdje protok mijenja smjer. Stvarni unutarnji elementi zatvarajućeg sjedišta obično nisu sferni (npr. kuglasti ventili), već su tipičnije ravni, polukuglasti ili u obliku čepa. Kuglasti ventili više ograničavaju protok tekućine kada su otvoreni nego zasunski ili kuglasti ventili, što rezultira većim padom tlaka kroz njih. Kuglasti ventili imaju tri glavne konfiguracije tijela, od kojih se neke koriste za smanjenje pada tlaka kroz ventil. Za informacije o drugim ventilima, pogledajte naš Vodič za kupce ventila.

Dizajn ventila

Zaporni ventil sastoji se od tri glavna dijela:tijelo i sjedište ventila, disk i stablo ventila, pakiranje i poklopac. Tijekom rada, okrenite navojnu osovinu kroz ručni kotač ili aktuator ventila kako biste podigli disk ventila sa sjedišta ventila. Prolaz tekućine kroz ventil ima put u obliku slova Z tako da tekućina može doći u kontakt s glavom diska ventila. To se razlikuje od zasunskih ventila gdje je tekućina okomita na zatvarač. Ova konfiguracija se ponekad opisuje kao tijelo ventila u obliku slova Z ili ventil u obliku slova T. Ulaz i izlaz su međusobno poravnati.

Druge konfiguracije uključuju kutne i Y-oblikovane uzorke. Kod kutnog zapornog ventila, izlaz je pod kutom od 90° od ulaza, a tekućina teče duž L-oblikovanog puta. U konfiguraciji tijela ventila u obliku slova Y, stablo ventila ulazi u tijelo ventila pod kutom od 45°, dok ulaz i izlaz ostaju u liniji, isto kao i kod trosmjernog načina rada. Otpor kutnog uzorka protoku je manji od otpora T-oblikovanog uzorka, a otpor Y-oblikovanog uzorka je manji. Trosmjerni ventili su najčešći od tri vrste.

Brtveni disk je obično sužen kako bi odgovarao sjedištu ventila, ali se može koristiti i ravni disk. Kada je ventil lagano otvoren, tekućina ravnomjerno teče oko diska, a trošenje se raspoređuje na sjedištu ventila i disku. Stoga ventil učinkovito radi kada je protok smanjen. Općenito, smjer protoka je prema strani stabla ventila, ali u okruženju visoke temperature (para), kada se tijelo ventila hladi i skuplja, protok se često okreće kako bi disk ventila bio čvrsto zatvoren. Ventil može prilagoditi smjer protoka kako bi koristio tlak za zatvaranje (protok iznad diska) ili otvaranje (protok ispod diska), što omogućuje ventilu da se ne zatvori ili ne otvori.

Brtveni disk ili čepobično se vodi do sjedišta ventila kroz kavez kako bi se osigurao pravilan kontakt, posebno u primjenama visokog tlaka. Neki dizajni koriste sjedište ventila, a brtva na strani klipnjače ventila disk preše naslanja se na sjedište ventila kako bi se oslobodio tlak na pakiranju kada je ventil potpuno otvoren.

Prema dizajnu brtvenog elementa, zaporni ventil može se brzo otvoriti s nekoliko okretaja stabla ventila kako bi se brzo pokrenuo protok (ili zatvoriti kako bi se zaustavio protok) ili postupno otvoriti s više okretaja stabla ventila kako bi se stvorio reguliraniji protok kroz ventil. Iako se čepovi ponekad koriste kao brtveni elementi, ne treba ih miješati s čepnim ventilima, koji su uređaji s četvrtinskim okretanjem, slični kuglastim ventilima, koji koriste čepove umjesto kuglica za zaustavljanje i pokretanje protoka.

aplikacija

Zaporni ventili koriste se za zatvaranje i regulaciju postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, elektrana i procesnih postrojenja. Koriste se u parovodima, krugovima rashladne tekućine, sustavima podmazivanja itd., u kojima kontrola količine tekućine koja prolazi kroz ventile igra važnu ulogu.

Materijal tijela kuglastog ventila obično je lijevano željezo ili mesing/bronca u primjenama niskog tlaka, a kovani ugljični čelik ili nehrđajući čelik u primjenama visokog tlaka i temperature. Navedeni materijal tijela ventila obično uključuje sve tlačne dijelove, a "obrub" se odnosi na dijelove osim tijela ventila, uključujući sjedište ventila, disk i vreteno. Veća veličina određena je tlačnom klasom ASME klase, a naručuju se standardni vijci ili prirubnice za zavarivanje. Dimenzioniranje kuglastog ventila zahtijeva više truda nego dimenzioniranje nekih drugih vrsta ventila jer pad tlaka na ventilu može biti problem.

Uzlazni dizajn vretena najčešći je kod zapornih ventila, ali mogu se naći i ventili bez uzlaznog vretena. Poklopac je obično pričvršćen vijcima i može se lako ukloniti tijekom unutarnjeg pregleda ventila. Sjedalo ventila i disk lako se zamjenjuju.

Zaporni ventiliObično su automatizirani pomoću pneumatskih klipnih ili dijafragmalnih aktuatora, koji djeluju izravno na stablo ventila kako bi pomaknuli disk u položaj. Klip/dijafragma mogu biti opružno pritisnuti kako bi se ventil otvorio ili zatvorio nakon gubitka tlaka zraka. Također se koristi električni rotacijski aktuator.