Дроссельный клапан – как они работают

Поворотные затворы — это четвертьоборотные клапаны, которые популярны для двухпозиционных или модулирующих функций. Они легкие, занимают небольшую площадь при установке, имеют более низкую стоимость, быструю работу и доступны с отверстиями большого размера. «Бабочка» — это диск, соединенный со стержнем. Когда клапан открывается, диск вращается, пропуская жидкость. Он закрывается, когда стержень поворачивает диск на четверть оборота в положение, перпендикулярное направлению потока. Узнайте больше о том, как работают дроссельные заслонки и когда их следует использовать в различных целях.

Принцип действия Поворотные затворы имеют относительно простую конструкцию. На рисунке 2 показаны основные компоненты дроссельной заслонки: корпус, уплотнение, диск и шток. Диск (рис. 2, обозначенный E) дроссельной заслонки выравнивается по центру подключенного трубопровода, а шток (рис. 2, обозначенный B) соединяется с приводом или ручкой на внешней стороне клапана. В закрытом положении диск перпендикулярен потоку, как показано на рисунке 2, и плотно прилегает к седлу клапана (на рисунке 2 отмечен D). Уплотнительное кольцо (рис. 2, обозначенное C) в уплотнении штока предотвращает утечку вдоль штока. Когда привод или ручка поворачивают шток дроссельной заслонки на 90°, диск также поворачивается на 90° и становится параллельным потоку. Частичное вращение позволяет дросселировать или пропорционально регулировать поток.

Конструкция дискового затвора. Поворотные затворы могут быть концентрическими или эксцентричными в зависимости от расположения штока по отношению к осевой линии диска и угла поверхности седла клапана. Концентрические. Самая базовая конструкция дроссельной заслонки — это центрическая или концентрическая дроссельная заслонка. Шток проходит через центральную линию диска, а седло представляет собой периферию внутреннего диаметра корпуса клапана (рис. 4 слева). Эта конструкция клапана с нулевым смещением известна как упругое седло, поскольку эффективное уплотнение зависит от гибкости резинового седла. При закрытии диск сначала соприкасается с седлом под углом около 85° при повороте на 90°. Концентрические дисковые затворы подходят для диапазонов низкого давления.

Эксцентрик. Шток эксцентрикового дроссельного клапана проходит не через центральную линию диска, а позади него (в противоположном направлении потока), как показано на рисунке 4 (справа). Шток дроссельной заслонки с одним смещением находится непосредственно за осевой линией диска. Такая конструкция уменьшает степень контакта диска с уплотнением перед тем, как клапан полностью закроется. Меньшее количество контактов увеличивает срок службы клапана.

В дроссельной заслонке с двойным смещением или двойным эксцентриком шток находится за осевой линией диска с дополнительным смещением в одну сторону (рис. 5). Конструкция штока с двойным эксцентриситетом уменьшает контакт диска и седла до последних 1–3° закрытия диска.

Дроссельный затвор с тройным эксцентриситетом (TOV или TOBV) подходит для критически важных применений и имеет конструкцию, аналогичную дроссельной заслонке с двойным эксцентриситетом. Третье смещение — это ось контакта диска с седлом. Поверхность седла имеет коническую форму, что в сочетании с такой же формой выступа диска обеспечивает минимальный контакт перед полным закрытием клапана. Дроссельный затвор с тройным эксцентриситетом более эффективен и меньше изнашивается. Клапаны с тройным эксцентриситетом часто изготавливаются из металлических седел, обеспечивающих герметичное перекрытие. Металлические седла делают дроссельные заслонки пригодными для более высоких температурных диапазонов.

Высокопроизводительные дроссельные затворы используют давление в трубопроводе для увеличения уплотнения между седлом и краем диска. Эти дроссельные заслонки имеют более высокие номинальные значения давления и менее подвержены износу.