Kas yra rutulinis vožtuvas: veikimo ir naudojimo instrukcijos

Rutulinis vožtuvas, vožtuvas, kurio atidarymo ir uždarymo dalys (kamuolys) yra varomi vožtuvo koto ir sukasi aplink rutulinio vožtuvo ašį. Kietai sandarus V tipo rutulinis vožtuvas turi didelę šlyties jėgą tarp savo V tipo rutulio šerdies ir metalinio vožtuvo lizdo, suvirinto iš kietojo lydinio, kuris ypač tinka terpėms, kuriose yra pluoštų, smulkių kietųjų dalelių ir kt. Daugiakanalis rutulinis vožtuvas gali ne tik lanksčiai valdyti terpės susiliejimą, nukreipimą ir srauto kryptį vamzdyne, bet ir uždaryti bet kurį kanalą, kad sujungtų kitus du kanalus. Šio tipo vožtuvas paprastai turėtų būti montuojamas horizontaliai vamzdyne. Pagal pavaros būdą rutuliniai vožtuvai skirstomi į pneumatinius rutulinius vožtuvus, elektrinius rutulinius vožtuvus ir rankinius rutulinius vožtuvus.

Kas yra rutulinis vožtuvas

ARutuliniai vožtuvai buvo išrasti šeštajame dešimtmetyje. Sparčiai tobulėjant mokslui ir technologijoms, nuolat tobulėjant gamybos procesams ir gaminių konstrukcijoms, rutuliniai vožtuvai vos per 40 metų sparčiai tapo pagrindiniu vožtuvų tipu. Vakarų pramoninėse šalyse rutulinių vožtuvų naudojimas kasmet didėja.

Mano šalyje rutuliniai vožtuvai plačiai naudojami naftos perdirbimo, tolimojo susisiekimo vamzdynų, chemijos, popieriaus gamybos, farmacijos, vandens išteklių, elektros energijos, savivaldybių administravimo, plieno ir kitose pramonės šakose, ir jie vaidina svarbų vaidmenį šalies ekonomikoje. Jie sukasi 90 laipsnių kampu, kištuko korpusas yra sferinis, o per jo ašį eina apskrita skylė arba kanalas.

Rutuliniai vožtuvai daugiausia naudojami terpės tekėjimo krypčiai vamzdyne nutraukti, paskirstyti ir pakeisti. Norint sandariai uždaryti, tereikia pasukti 90 laipsnių ir naudoti labai mažą sukimo momentą. Rutuliniai vožtuvai labiausiai tinka naudoti kaip jungikliai ir uždarymo vožtuvai, V tipo rutuliniai vožtuvai. Be vamzdyno parametrų, elektriniai vožtuvai taip pat turėtų atkreipti ypatingą dėmesį į jų naudojimo aplinkos sąlygas. Kadangi elektrinis vožtuvas yra elektromechaninis įtaisas, jo naudojimo būklei didelę įtaką daro naudojimo aplinka.

Kokios yra rutulinių vožtuvų charakteristikos 

• Atsparumas dilimui: kadangi kietai užsandarinamo rutulinio vožtuvo vožtuvo šerdis yra legiruotojo plieno purškimo suvirinimo būdu,Sandarinimo žiedas yra padengtas legiruotu plienu, todėl kietai užsandarintas rutulinis vožtuvas perjungiant nesukels per didelio susidėvėjimo. (Jo kietumo koeficientas yra 65–70):

• Geras sandarinimo efektyvumasKadangi kietai užsandarinto rutulinio vožtuvo sandariklis yra šlifuojamas rankiniu būdu, jį galima naudoti tik tol, kol vožtuvo šerdis ir sandarinimo žiedas visiškai sutaps. Todėl jo sandarumas yra patikimas.

• Mažas sukimo momentasKadangi kietai užsandarinamo rutulinio vožtuvo sandarinimo žiedo apačioje naudojama spyruoklė, kuri sandariai laiko sandarinimo žiedą ir vožtuvo šerdį, jungiklis yra labai lengvas, kai išorinė jėga viršija spyruoklės išankstinį įtempimą.

• Ilgas tarnavimo laikasgyvenimas: Jis buvo plačiai naudojamas įvairiuose skyriuose, tokiuose kaip naftos, chemijos pramonė, elektros energijos gamyba, popieriaus gamyba, atominė energetika, aviacija, raketos ir žmonių kasdienis gyvenimas.

Kokie yra rutulinių vožtuvų privalumai

Palyginti su kitų tipų vožtuvais, rutuliniai vožtuvai atsidaro greitai, sklandžiai ir patikimai, yra plačiai naudojami ir turi šiuos privalumus:

1. Atraminis guolis sumažina vožtuvo koto trinties sukimo momentą, todėl vožtuvo kotas ilgą laiką gali veikti sklandžiai ir lanksčiai.
2. Antistatinė funkcija: tarp rutulio, vožtuvo koto ir vožtuvo korpuso yra spyruoklė, skirta praleisti statinę elektrą, susidariusią perjungimo proceso metu.
3. Kadangi tokios medžiagos kaipPolitetrafluoretilenas pasižymi geromis savaiminio tepimo savybėmis ir mažais trinties nuostoliais su rutuliu, todėl rutulinis vožtuvas tarnauja ilgai.
4. Mažas pasipriešinimas skysčiui: Pneumatiniai rutuliniai vožtuvai turi mažiausią pasipriešinimą skysčiui tarp visų vožtuvų kategorijų. Net ir sumažinto skersmens pneumatinių rutulinių vožtuvų pasipriešinimas skysčiui yra gana mažas.
5. Patikimas vožtuvo koto sandarinimas: Kadangi vožtuvo kotas tik sukasi, bet nekyla, vožtuvo koto sandarinimo tarpiklis nėra lengvai pažeidžiamas, o sandarinimo gebėjimas didėja didėjant terpės slėgiui.
6. Geras vožtuvo lizdo sandarumas: sandarinimo žiedas, pagamintas iš elastingų medžiagų, tokių kaip politetrafluoretilenas, yra lengvai užsandarinamas, o rutulinio vožtuvo sandarinimo gebėjimas didėja didėjant vidutiniam slėgiui.
7. Mažo skysčio pasipriešinimo, viso skersmens rutuliniai vožtuvai iš esmės neturi srauto pasipriešinimo.
8. Paprasta konstrukcija, mažas dydis ir lengvas svoris.
9. Sandari ir patikima. Ji turi du sandarinimo paviršius, o rutulinio vožtuvo sandarinimo paviršiaus medžiagos yra plačiai naudojamos iš įvairių plastikų, pasižyminčių geromis sandarumo savybėmis ir galinčiomis pasiekti visišką sandarumą. Ji taip pat plačiai naudojama vakuuminėse sistemose.
10. Lengva valdyti, greitas atidarymas ir uždarymas, tiesiog pasukite 90° nuo visiškai atidarytos iki visiškai uždarytos padėties, patogu valdyti dideliais atstumais.
11. Lengva priežiūra, rutulinis vožtuvas turi paprastą konstrukciją, o sandarinimo žiedas paprastai yra kilnojamas, todėl jį patogu išardyti ir pakeisti.
12. Kai vožtuvas visiškai atidarytas arba visiškai uždarytas, rutulio ir vožtuvo lizdo sandarinimo paviršius yra izoliuotas nuo terpės, o terpė, praeidama pro ją, nesukels vožtuvo sandarinimo paviršiaus erozijos.
13. Platus pritaikymo spektras, skersmuo svyruoja nuo kelių milimetrų iki kelių metrų, ir gali būti naudojamas nuo aukšto vakuumo iki aukšto slėgio.
14. Kadangi rutulinis vožtuvas atidarymo ir uždarymo metu turi valymo savybę, jį galima naudoti terpėse su suspenduotomis kietosiomis dalelėmis.
15. Didelis apdorojimo tikslumas, brangios išlaidos, netinka naudoti aukštoje temperatūroje, jei vamzdyne yra priemaišų, jas lengva užblokuoti, todėl vožtuvo negalima atidaryti.

Kokios yra rutulinių vožtuvų kategorijos?

 Funkcijų klasifikacija

• Apėjimo vožtuvasRutuliniai vožtuvai paprastai atidaromi stovint vandeniui, todėl apeinamieji vožtuvai nustatomi taip, kad pirmiausia išlygintų slėgį, t. y. abi pusės užpildomos vandeniu;
• Oro vožtuvas: pildant vandeniu, išleidžiamas oras ir plūdė automatiškai uždaro vožtuvą; išleidžiant vandenį, pridedama oro ir plūdė automatiškai nusileidžia;
• Slėgio mažinimo vožtuvas:atidarant ir uždarant vožtuvą, slėgio vanduo tarp vožtuvo ir sandarinimo dangtelio pašalinamas, kad sandarinimo dangtelis nesusidėvėtų;
• Išleidimo vožtuvas: išleiskite nuotekas iš apatinės rutulinio korpuso dalies.

Rutulinio vožtuvo pavaros klasifikacija

• Pneumatinis rutulinis vožtuvas
• Elektrinis rutulinis vožtuvas
• Hidraulinis rutulinis vožtuvas
• Pneumatinis ir hidraulinis rutulinis vožtuvas
• Elektrohidraulinis rutulinis vožtuvas
• Turbinos perdavimo rutulinis vožtuvas

Klasifikavimas pagal rutulinio vožtuvo korpuso medžiagą

• Metalo medžiagos rutulinis vožtuvas: pvz.Anglinio plieno rutuliniai vožtuvai, legiruoto plieno vožtuvai, nerūdijančio plieno rutuliniai vožtuvai, ketaus vožtuvai, titano lydinio vožtuvai, monelo vožtuvai, vario lydinio vožtuvai, aliuminio lydinio vožtuvai, švino lydinio vožtuvaiir kt.
• Metalo korpusu dengti vožtuvaiPavyzdžiui, guma dengti vožtuvai, fluoru dengti vožtuvai, švinu dengti vožtuvai, plastiku dengti vožtuvai, emaliu dengti vožtuvai.
• Nemetalinių medžiagų vožtuvai: pavyzdžiui, keraminiai vožtuvai, stikliniai vožtuvai, plastikiniai vožtuvai.

Pagrindiniai rutulinio vožtuvo parametrai

• Nominalus slėgisSlėgis: PN1,0–42,0 MPa, ANSI 150–2500 klasė, JIS10–20K
• Nominalus skersmuoSkersmuo: DN6~1200, NPS 1/4~48
• Ryšio pabaiga: flanšo, užpakalinio suvirinimo, sriegio, lizdo suvirinimo ir kt.
• Taikoma temperatūraTemperatūra: -196 ℃ ~ 540 ℃;
• Operacija: rankinė, sliekinė pavarų dėžė, pneumatinė, elektrinė, hidraulinė, dujų ir skysčio jungtis, elektrohidraulinė jungtis;
• Vožtuvo korpuso medžiagaVandeniui, garams, aliejui, azoto rūgščiai, acto rūgščiai, oksiduojančiai terpei, karbamidui ir kitoms terpėms gali būti naudojamos įvairios medžiagos: WCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti.

Rutulinio vožtuvo montavimo vamzdyne metodas ir žingsniai 

1. Nuimkite apsauginius dangtelius iš abiejų flanšo galo pusių ir, kai vožtuvas bus visiškai atidarytas, jį nuplaukite bei išvalykite.
2. Prieš montuojant, visa mašina turi būti išbandyta pagal nurodytą signalą (elektrą arba dujas) (kad transportavimo sukelta vibracija nepaveiktų veikimo), o ją galima įdiegti tik po to, kai ji išlaiko bandymą (laidų sujungimas pagal elektrinės pavaros schemą).
3. Prieš prijungdami prie vamzdyno, praplaukite ir išvalykite vamzdyne likusius nešvarumus (šios medžiagos gali pažeisti vožtuvo lizdą ir rutulį).
4. Montuojant, nenaudokite vožtuvo pavaros dalies kaip kėlimo taško, kad nepažeistumėte pavaros ir priedų.
5. Šio tipo vožtuvas turėtų būti montuojamas horizontaliai arba vertikaliai vamzdyno kryptimi.
6. Vamzdynas šalia montavimo vietos neturi įlinkti ar būti veikiamas išorinių jėgų. Vamzdyno nuokrypiui pašalinti galima naudoti vamzdžių laikiklius arba atramas.
7. Prijungus prie vamzdyno, kryžmiškai priveržkite flanšo jungties varžtus nurodytu sukimo momentu.

Taikomi rutulinių vožtuvų atvejai

Kadangi rutulinių vožtuvų sandarinimo žiedams paprastai naudojama guma, nailonas ir politetrafluoretilenas, jų darbinę temperatūrą riboja vožtuvo lizdo sandarinimo žiedo medžiaga. Rutulinio vožtuvo uždarymo efektas pasiekiamas metaliniam rutuliui veikiant aplinkai prispaudžiant jį prie plastikinio vožtuvo lizdo (plūduriuojantis rutulinis vožtuvas). Vožtuvo lizdo sandarinimo žiedas tam tikroje sąlyčio slėgyje tam tikrose vietose deformuojasi elastingai plastiškai. Ši deformacija gali kompensuoti rutulio gamybos tikslumą ir paviršiaus šiurkštumą bei užtikrinti rutulinio vožtuvo sandarumą.

Kadangi rutulinio vožtuvo vožtuvo lizdo sandariklis paprastai yra pagamintas iš plastiko, renkantis rutulinio vožtuvo konstrukciją ir eksploatacines savybes, ypač naftos, chemijos, metalurgijos ir kituose skyriuose, reikėtų atsižvelgti į jo atsparumą ugniai ir gaisrų prevenciją, o naudojant rutulinius vožtuvus įrangoje ir vamzdynų sistemose su degiomis ir sprogiomis terpėmis, reikėtų daugiau dėmesio skirti atsparumui ugniai ir gaisrų prevencijai.

Paprastai rutuliniai vožtuvai rekomenduojami vamzdynų sistemose, kuriose yra dvigubos padėties reguliavimas, griežtas sandarumas, atsparumas purvui, dilimui, susitraukimo kanalui, greitas atidarymas ir uždarymas (atidarymas ir uždarymas 1/4 apsisukimo), aukšto slėgio išjungimas (didelis slėgio skirtumas), mažas triukšmas, kavitacija ir dujofikacija, mažas nuotėkis į atmosferą, mažas darbinis sukimo momentas ir mažas skysčio pasipriešinimas.

Rutuliniai vožtuvai taip pat tinka lengvų konstrukcijų vamzdynų sistemoms, mažo slėgio išjungimo sistemoms (mažas slėgio skirtumas) ir koroziją sukeliančioms terpėms. Rutuliniai vožtuvai taip pat gali būti naudojami žemos temperatūros (giliai šaldomuose) įrenginiuose ir vamzdynų sistemose. Metalurgijos pramonės deguonies vamzdynų sistemoje reikia naudoti griežtai nuriebalintus rutulinius vožtuvus. Kai naftotiekio ir dujotiekio pagrindinį vamzdyną reikia užkasti po žeme, reikia naudoti pilno skersmens suvirintą rutulinį vožtuvą. Kai reikalingas reguliavimo našumas, reikia pasirinkti specialios konstrukcijos rutulinį vožtuvą su V formos anga. Naftos, naftos chemijos, chemijos, elektros energijos ir miesto statybos srityse vamzdynų sistemoms, kurių darbinė temperatūra viršija 200 laipsnių, galima pasirinkti metaliniu būdu sandarius rutulinius vožtuvus.

Rutulinių vožtuvų privalumai ir trūkumai

Rutulinio vožtuvo privalumai:

1. Jis turi mažiausią srauto pasipriešinimą (iš tikrųjų 0);
2. Kadangi eksploatacijos metu (kai nėra tepalo) jis neužstrigs, jį galima patikimai naudoti korozinėse terpėse ir žemos virimo temperatūros skysčiuose;
3. Jis gali pasiekti visišką sandarumą dideliame slėgio ir temperatūros diapazone;
4. Jis gali greitai atidaryti ir uždaryti, o kai kurių konstrukcijų atidarymo ir uždarymo laikas yra tik 0,05–0,1 s, todėl jį galima naudoti bandymų stendo automatizavimo sistemoje. Kai vožtuvas atidaromas ir uždaromas greitai, veikimas vyksta be smūgių.
5. Sferinis uždarymo elementas gali automatiškai nustatyti ribinę padėtį;
6. Darbinė terpė yra patikimai užsandarinta iš abiejų pusių;
7. Kai vožtuvas yra visiškai atidarytas ir visiškai uždarytas, rutulio ir vožtuvo lizdo sandarinimo paviršius yra izoliuotas nuo terpės, todėl terpė, praeinanti per vožtuvą dideliu greičiu, nesukels sandarinimo paviršiaus erozijos;
8. Konstrukcija yra kompaktiška ir lengva, todėl ją galima laikyti tinkamiausia vožtuvo konstrukcija žemos temperatūros terpės sistemoms;
9. Vožtuvo korpusas yra simetriškas, ypač suvirinta vožtuvo korpuso konstrukcija, kuri gerai atlaiko vamzdyno įtempimą;
10. Uždarymo detalė gali atlaikyti didelį slėgio skirtumą uždarytoje būsenoje. ⑾ Rutulinis vožtuvas su visiškai suvirintu vožtuvo korpusu gali būti užkasamas tiesiai po žeme, kad vožtuvo vidinės dalys nebūtų korozijos paveiktos, o maksimalus tarnavimo laikas gali siekti 30 metų. Tai idealiausias vožtuvas naftos ir gamtinių dujų vamzdynams.

Rutulinio vožtuvo trūkumai

1. Kadangi rutulinio vožtuvo pagrindinis vožtuvo lizdo sandarinimo žiedas yra pagamintas iš politetrafluoretileno, jis turi didelį plėtimosi koeficientą, yra jautrus šaltam tekėjimui ir prastą šilumos laidumą. Todėl, sandarinimo medžiagai sukietėjus, sandarinimo patikimumas sumažės.
2. Be to, politetrafluoretilenas yra atsparus žemai temperatūrai ir gali būti naudojamas tik žemesnėje nei 180 °C temperatūroje. Jei temperatūra viršija šią temperatūrą, sandarinimo medžiaga sensta. Atsižvelgiant į ilgalaikį naudojimą, ji paprastai naudojama tik 120 °C temperatūroje.
3. Jo reguliavimo charakteristikos yra blogesnės nei uždarymo vožtuvo, ypač pneumatinio (arba elektrinio) vožtuvo.