Поворотний клапан – це простота в русі: плоский круглий диск, просвердлений через його діаметр, повертається на 90 градусів усередині кільцевого сідла-, щоб відкривати, дроселювати або закривати канал рідини. Диск весь час залишається на шляху потоку, тому характер клапана визначається тим, як цей тонкий профіль взаємодіє з тиском, швидкістю та тертям ущільнення.
Основний принцип
Коли вал розташовується паралельно осі труби, диск виступає своїм краєм для потоку, майже не створюючи втрати напору; у повністю закритому положенні диск прилягає до еластомерного або металевого сидіння, утворюючи щільне ущільнення. Рух на чверть-оберту означає, що пневматичний або електричний привід може перемикати клапан менш ніж за одну секунду, що робить його ідеальним для аварійного-вимкнення або автоматичного дозування.
Поведінка крутного моменту
Оскільки диск є симетричним, крутний момент є найнижчим біля двох крайніх значень (0 градусів і 90 градусів) і досягає максимуму біля 70 градусів, де перепад тиску на диску найбільший. Сучасні конструкції зміщують вісь вала на кілька міліметрів (відомі як «ексцентричні» або «високо-продуктивні»), щоб дисковий кулачок-очистив сідло під час перших 10 градусів відкриття, зменшуючи-крутний момент розриву на 30 % і подовжуючи термін служби сідла.
Технології ущільнення
1. Пружне сидіння: вкладиш з нітрилу або EPDM прикріплений до корпусу; тиск у магістралі притискає диск до гуми, досягаючи-щільного закриття-до 16 бар і від −20 градусів до 120 градусів.
2. Металеве сидіння: накладка з нержавіючої сталі або стелліту використовується для високотемпературних (600 градусів) або абразивних середовищ; швидкість витоку – клас IV (0,01 % Cv), достатня для пароізоляції.
3. Подвійне зміщення: центральні лінії вала та сідла-зміщені, створюючи конічний кулачок; потрійне зміщення додає сідло під кутом, що забезпечує ущільнення металу VI класу-до-металу в умовах кріогенного використання СПГ.
Характеристики потоку
При відкритті на 30 градусів диск уже створює 60 % максимального падіння тиску, забезпечуючи швидке-відкриття дросельних клапанів, майже-лінійну криву Cv між 40 градусами та 70 градусами -ідеально підходить для дроселювання охолоджуючої води або випуску газів. Обчислювальна динаміка рідини показує, що тонкий 2-міліметровий край диска зменшує виникнення кавітації на 25% порівняно з 5-міліметровим тупим профілем, що економить енергію насоса на опріснювальних установках.
Типові розміри коливаються від DN 25 мм (1 дюйм) у дозаторах хімікатів до DN 3000 мм (120 дюймів) на гідро-напірних трубопроводах, де один клапан може важити 30 т, але все ще керувати ним пневматичний привод 10 бар завдяки низькому крутному моменту при повному проході.
Додатки
• Водопостачання та водовідведення: пружні клапани з-сидіннями витримують тиск 16 бар у розподільних мережах і сертифіковані відповідно до NSF 61 для питної води.
• HVAC: корпуси у формі вушок-дозволяють-ізолювати охолоджену-водопостачання, тоді як версії з-кінцевими пазами пришвидшують встановлення у високих-під’їздах.
• Нафта та газ: дискові клапани з подвійним-зміщенням із вуглецевої сталі з вогне{1}}вставками з графіту відповідають API 607 і є кращими для ізоляції резервуарних-баз до класу 600.
• Продукти харчування та фармацевтика: полірований диск 316 л і сидіння з PTFE забезпечують чистоту CIP/SIP і поверхні без щілин-, які відповідають FDA 21 CFR 177.
Переваги перед шиберними або кульовими кранами полягають у меншій вазі (приблизно 15 % від шиберного крана), чверті-приводу в дію, компактності--лицьовій частині (ISO 5752 серії 20) і вартості-зазвичай на 50 % меншій, ніж еквівалентний кульовий кран DN 200 мм. Обмеження включають залишковий диск у потоці (падіння тиску ~0,3 бар при 3 мс⁻¹) і обмежену придатність для суспензій, які можуть забиватися у втулки штока; однак замінні вкладиші та скребкові ущільнення тепер розширюють службу для роботи з легким шламом.
Коротше кажучи, дросельна заслінка поєднує механічну простоту з високою пропускною здатністю, швидким спрацьовуванням і адаптивним ущільненням, що робить її вибором за замовчуванням для вмикання/вимкнення або дроселювання, від домашнього зрошення до систем охолодження 30 МВт.
