Типы запорной арматуры в пищевой промышленности
10500 p
Вопросов: 2
30190 p
3710 p
3190 p
59040 p
283340 p
3140 p
Задвижка
рис. 2рис. 1 Задвижка (рис. 1) – это арматура, в которой запирающий элемент движется перпендикулярно потоку жидкости. Устройство показано на рис. 2.Задвижки отличаются простотой конструкции и малым (от 0,08 до 0,2) коэффициентом гидравлического сопротивления. Используется данный тип, чаще всего, при большом диаметре трубы (ДУ от 50 до 2000 мм), а также, если жидкость движется со значительной скоростью. Эти изделия относительно высокие, что несколько сужает их применение, особенно при ДУ меньше 200 мм, когда предпочитаются вентили.
Большинство задвижек делаются полнопроходными. Раструбные (со суженным проходом) выпускаются редко.
Шпиндель может быть выдвижным либо невыдвижным. Последний вариант выпускается редко, поскольку его применение ограничено условиями работы пары «ходовая гайка – шпиндель». Для невыдвижного рабочая среда должна быть чистой, абразивные и просто твердые включения не допускаются. Плюс ремонт более сложный. Подобные задвижки используются на трубопроводах с горячей или холодной водой и другими неагрессивными рабочими средами. Меньшие габариты по высоте делают их предпочтительными для монтажа в стесненных условиях. Если же транспортируется кислотный, щелочной или соляной раствор, другие агрессивные жидкости либо пар, то лучше выбрать вариант с выдвижным шпинделем.
По расположению колец уплотнения задвижки бывают параллельные (шиберные) и клиновые.
Среди параллельных модели с плоским диском (однодисковые) используются редко. Чаще ставятся с клиновым распором (двухдисковые). Клиновые могут быть с цельным, упругим или составным рабочим органом. Разница в применении заключается в том, что первые обеспечивают высокую герметичность и не боятся больших перепадов давлений. Однако, если имеют место скачки температуры жидкости, то возникает угроза заклинивания. Вторые не боятся высоких температур, но полную герметичность не обеспечивают. Третьи – с большой герметичностью, для средних давлений.
Ручной привод в виде маховика (на современных моделях может быть рычаг) ставится на большинство задвижек с ДУ до 200 мм. Чтобы снизить величину крутящего момента на арматуре для больших диаметров, в ее конструкции может быть редуктор с зубчатой или червячной передачей. Не менее популярным вариантом управления, для всех ДУ, является электропривод. Если же, по соображениям пожарной безопасности, он невозможен, применяется пневматика.
Если рабочая среда движется под большим давлением, то на трубопроводах устраивают наружные обводные линии. Это позволяет снизить напряжение, которое возникает при открытии или закрытии задвижки.
По типу уплотнения шпинделя, задвижки делятся на сальниковые и сильфонные. Первые встречаются чаще, так как они намного дешевле и не затрудняют управление. Но их надо регулярно подтягивать и периодически менять сальник. Вторые дороже, к тому же сильфон ограничивает ход шпинделя. Но герметичность обеспечивается полная. Поэтому они используются там, где данный параметр является особо критичным, например, при транспортировке агрессивной или ядовитой рабочей среды.
По методу присоединения задвижки бывают фланцевые, приварные, муфтовые (резьбовые) и цапковые. Есть и комбинированные. Фланцевые самые популярные, позволяют быстро разобрать соединение.
Но они громоздкие, увеличивают нагрузку на трубу. Муфтовые и цапковые чаще применяются на небольших ДУ (до 80 мм). Сварное соединение, в противоположность фланцевому, не увеличивает вес узла, но затрудняет демонтаж. Поэтому используется на ответственных участках.
До недавнего времени задвижки применялись только как запорная арматура. Большинство выпускаемых изделий – клиновые с выдвижным шпинделем. Но сегодня встречаются и другие, регулирующие, разных моделей. Например, шиберная многоступенчатая (рис. 3), с шарниром Гука (крестообразное соединение, аналогичное карданной передаче, рис. 4), с защитной рубашкой (рис. 5) и прочие.
Кран
рис. 7рис. 6
Кран из нержавеющей стали (рис. 6) – это тип арматуры, у которого запорный элемент сделан в виде тела вращения (шар, цилиндр, конус) со сквозным отверстием. Для перекрытия потока, данный элемент поворачивается вокруг своей оси.
Устройство показано на рис. 7.
В зависимости от конструкции запорного элемента, который, независимо от формы, называют пробкой, краны бывают шаровыми, коническими и цилиндрическими. Они могут быть запорными, регулирующими, распределительными или смесительными. Некоторые модели делаются с рубашкой обогрева либо имеют различное количество присоединительных штуцеров.
Привод крана может быть, как ручной (маховик, рукоятка, редуктор), так и электрический, гидравлический или пневматический. В любом случае, особенностью данного типа арматуры является тот факт, что, для поворота пробки надо приложить сравнительно большое усилие. Крутящий момент на запорную деталь передается напрямую от привода, переходная резьбовая пара не применяется.
Конструкция крана простая и надежная, высота и прочие монтажные размеры небольшие, многие модели работают «в обе стороны» и являются полнопроходными.
Гидравлическое сопротивление маленькое, потому что поток жидкости не изменяет направление движения. Поскольку пробка лишь поворачивается, уплотнители почти не загрязняются и не подвержены эрозии. Ограничения в использовании кранов связаны только с тем, что пробку надо делать очень точно, плюс в конструкции есть неметаллические уплотнители. Этот вид запорной арматуры обычно ставится на трубы с небольшим ДУ, в которых рабочая среда идет под малым напором.
Шаровый кран
рис. 9рис. 8Шаровые краны (рис. 8) прямоточные, но проход нередко делается зауженным, для уменьшения размеров, веса и себестоимости (рис. 9). Благодаря сферической форме внутренней поверхности корпуса и пробки, такие изделия, по сравнению с коническими, более жесткие, прочные, легкие и компактные. Они обеспечивают практически полную герметичность перекрытия трубы.
Уплотнения делаются в виде седел либо колец (рис.
10). По сравнению с аналогичными деталями конусных пробок, они значительно меньше.
Шаровые краны выпускаются в различных модификациях: трехходовой, для подключения манометра, с рубашкой обогрева, угловой, для подключения температурного датчика, с вращающимися седлами, со штуцером для контроля протечек и другие. Трехходовые, в зависимости от формы затвора, делаются в исполнении «L» или «T».
Конический кран
рис. 12рис. 11
Конический кран (рис. 11) делается с пробкой в виде усеченного конуса, со сквозным отверстием. Угол наклона поверхности влияет на величину крутящего момента, который необходимо приложить для управления данным видом арматуры.
Для надежного перекрытия трубопровода, пробка должна быть прижата к корпусу. По созданию давления, такие краны бывают сальниковые, натяжные, с подъемом либо прижимом пробки и со смазкой. Наиболее простыми являются натяжные, затяжка в которых выполняется через упругую прокладку или резьбу с пружиной. У сальниковых давление на поверхностях пробки и конуса создается за счет затяжки сальника, который прижимает затвор к седлу.
Если напор жидкости превышает 4 МПа, то требуется достаточно большое давление, чтобы прижать пробку. Причина в том, что это усилие зависит от размера ДУ и растет, пропорционально его квадрату. В итоге, крутящий момент, который нужен для управления краном, на больших и даже средних диаметрах вырастает до значительных величин.
Конические краны, как и шаровые, предлагаются на рынке в широком ассортименте: кран пробковый трехходовой, с обогревом и другие.
Дисковый затвор (заслонка)
рис. 14рис. 13Дисковый затвор или заслонка (рис. 13) – это запорное устройство, в котором рабочим органом является диск, вращающийся вокруг оси, расположенной перпендикулярно потоку жидкости. Конструкция показана на рис. 14. Для изготовления могут использоваться разные материалы. Самый популярный в пищевой промышленности – нержавейка.
По расположению оси вращения, затвор дисковый нержавеющий
может быть симметричным или с эксцентриситетом. В первом случае, это самый простой вариант, ось вращения совпадает с осью седла.
Управление аналогично крану. Для полного закрытия достаточно повернуть рычаг на 90 град. Такие заслонки обычно устанавливаются в тех случаях, когда рабочая среда движется с небольшим напором.
В затворах с эксцентриситетом ось вращения диска смещена относительно оси седла. Эксцентриситет может быть двойным или тройным в том случае, если ось вращения смещена еще и относительно центра самого запорного диска. Такое конструктивное решение обеспечивает хороший контакт затвора с уплотнением, за счет конического прилегания. Кроме того, достаточно открыть заслонку на минимальный угол, как диск тут же выходит из соприкосновения с седлом. В результате, исключаются трение, которое приводит к преждевременному износу уплотнений и их деформации. Достигается высокая герметичность закрытия.
По сравнению с симметричными, затворы с эксцентриситетом могут работать в условиях повышенных температуры и давления, с агрессивными жидкостями.
Они более долговечны.
В некоторых моделях диаметр запорного диска делается больше, чем размер проходного отверстия заслонки. В таких устройствах затвор в положении «закрыто» располагается не параллельно поперечному сечению потока, а под углом.
Относительно уплотнения дисковых затворов, надо заметить, что, в первую очередь, эту функцию выполняют съемные вкладыши (рубашки, седла), которые делаются из пластика или резинометаллических композиций.
В корпусе либо на кромках диска могут располагаться уплотнительные кольца. В первом случае они намного более долговечны, чем во втором, так как на них меньше влияет рабочая среда. Одну из самых высоких степеней герметичности обеспечивают многослойные уплотнения из металлографита. В пищевой промышленности материал уплотнений надо выбирать, исходя из того, какая жидкость будет перекачиваться по трубопроводам.
Клапан (вентиль)
рис.
16рис. 15
Клапан обратный (рис. 15) – это запорный узел, в котором затвор движется параллельно потоку жидкости. Устройство показано на рис. 16.
Стальной клапан используется там, где не годится вентиль из другого материала, например, чугуна – для относительно высоких температуры и давления (соответственно, до 425 град С и 6,5 МПа). В пищевой промышленности использование нержавеющей стали обусловлено еще и санитарно-гигиеническими требованиями.
Наиболее распространенные вентили имеют ДУ от 15 до 200 мм. Изделия с малыми диаметрами обычно делаются под муфтовое соединение, с большими – под фланцевое. По исполнению клапан может быть угловым, проходным, многоходовым или прямоточным. Первые ставятся в местах, где труба поворачивает. Вторые – на прямых участках, где недопустимо снижение интенсивности потока жидкости. У них большие гидравлическое сопротивление и собственная масса. У третьих есть три или четыре штуцера.
Их монтируют для соединения различных рабочих сред, с целью разжижения, дозирования реагентов, нормализации температуры и прочего. Прямоточные – это проходные, у которых спрямлено движение потока внутри вентиля. Их гидросопротивление меньше, чем проходных.
При любом варианте, данный тип запорной арматуры отличается высокой степенью герметичности, возможностью быстрого перекрытия трубопровода, небольшим ходом затвора и минимальным управляющим усилием. Еще одна особенность вентиля – самоторможение. Его можно оставить в любом промежуточном положении, после чего оно сохранится в течение долгого времени. Уплотнения делаются обычно из среднетвердой кислотощелочной резины или фторопласта-4.
Как и другие типы запорной арматуры, клапаны выпускаются разных моделей: с обогревом, термозапорные, с концевыми выключателями и сигнализаторами положения затвора и другие.
Запорная арматура для пищевой промышленности, сделанная из стали AISI или ее отечественных аналогов, является на сегодняшний день наиболее популярной.
По надежности, функциональности и соответствию гигиеническим нормам она значительно опережает аналоги, выполненные из других металлов.
Запорная арматура — применение и рекомендации по выбору Основные виды, типы и разновидности молочной арматуры
какая лучше всего подходит для вашего применения?
Говоря о шаровых кранах и задвижках, потребители часто не понимают, какой из них следует использовать для какого применения. Есть несколько факторов, которые вы должны учитывать, прежде чем выбрать один тип над другим.
Первое различие между шаровыми кранами и задвижками заключается в том, как они работают. Задвижки проще в эксплуатации, чем шаровые краны, и их покупка дешевле. И шаровые краны, и задвижки выполняют определенные функции в водопроводных системах, а в некоторых современных системах используются оба типа.
При выборе между шаровыми кранами и задвижками важно понимать разницу между ними. Оба типа работают, используя давление для управления потоком.
В то время как задвижки могут открывать и закрывать поток жидкости, шаровые краны имеют двунаправленную функцию.
Если вы хотите узнать больше о шаровом кране и задвижке, продолжайте читать эту статью.
Что такое шаровой кран?Шаровой кран представляет собой механическое устройство, которое используется для управления потоком жидкости в закрытой системе. Шаровой кран обычно управляется вручную или электрически. Шаровые краны отличаются уплощенной рукояткой и упорной шайбой. Они также оснащены круглым шаром для обеспечения герметичности.
Шаровой кран является наиболее распространенным типом клапана. Преимущества этих клапанов делают их популярным выбором среди многих людей. Они бывают разных форм и размеров и имеют множество применений. Чтобы они прослужили как можно дольше, за ними нужно правильно ухаживать. Регулярная чистка и смазка являются ключом к максимальному увеличению срока их службы.
Шаровые краны состоят из 5 основных частей.
Шток клапана соединяет шар с внешним механизмом управления. Они могут быть как ручными, так и электрическими. Шток клапана, который обычно соединен с рычагом или ручкой, вращает шар. Седла между шаром и корпусом обеспечивают уплотнение между ними. Шток соединяет шток с рабочим механизмом, который управляет потоком. Поперечное сечение отверстия должно быть перпендикулярно площади потока, чтобы жидкость могла проходить через клапан.
Задвижка представляет собой простой тип механического клапана, предназначенный для регулирования потока. Клин, который открывает и закрывает клапан, движется перпендикулярно направлению потока. Его высота высока, а большой ход открытия и закрытия означает, что клапан прост в эксплуатации даже в ограниченном пространстве. Небольшой размер клапана и симметричная конструкция делают его универсальным в применении.
Задвижки обычно приводятся в действие маховиками, Т-образным ключом или приводом. Маховик крепится к штоку клапана и передает энергию вращения штоку, который перемещает клин и поворачивает резьбу.
Удлинительный шпиндель облегчает работу.
Направление потока задвижки не меняется, поэтому ее герметичность лучше, чем у запорной арматуры. И в отличие от запорного клапана, задвижка предназначена для работы с высоковязкими и гранулированными твердыми веществами. Задвижка также работает как вентиляционный клапан. Есть много вариантов использования задвижки.
Шаровой кран или задвижка: что лучше подходит для вашего применения?Если вы ищете новый клапан для вашего приложения, вы должны знать плюсы и минусы как шаровых кранов, так и задвижек. Шаровые краны обеспечивают более плотное уплотнение и, как правило, более долговечны и надежны. Шаровые краны также дороже, чем задвижки.
Обычно они используются для отключения и управления, но также могут быть подвержены гидравлическим ударам. Задвижки могут быть лучшим выбором для более высоких скоростей потока, меньшего количества портов и меньших монтажных пространств.
Шаровые краны обеспечивают быстрое отключение.
Вам просто нужно повернуть ручку на 90 градусов, чтобы контролировать поток. С другой стороны, ручку задвижки необходимо повернуть на 360 градусов, чтобы контролировать поток. Однако в шаровом кране существует риск гидравлического удара по сравнению с задвижкой.
Задвижку легко установить, так как для шарового крана требуется больше места. Шаровые краны не подвержены утечкам, тогда как задвижки могут вызывать утечки. Шаровые краны более долговечны, чем задвижки.
Шаровые краны дороже задвижек, но служат долго и не испытывают частых поломок. Эти клапаны быстрее и просты в использовании. Они также обеспечивают плотное отсечение без каких-либо утечек, поэтому они лучше всего подходят для вашего применения.
Задвижкапротив шарового клапана — как они работают
Задвижки и шаровые краны являются наиболее часто используемыми на рынке регулирующими клапанами. Они обычно используются для управления потоком жидкости и газа. Хотя они используются в аналогичных условиях, между этими двумя клапанами есть несколько важных различий.
Мы обсуждаем различия между задвижками и шаровыми кранами и как выбрать между ними.
шаровые краны
задвижки
Различия в работе
В шаровом кране используется вращающийся шар с отверстием и штоком, как показано на рис. 1. Когда рукоятка, прикрепленная к штоку, поворачивается, шар поворачивается, открывая или закрывая клапан. Этот клапан также называют четвертьоборотным клапаном, потому что рукоятке достаточно повернуться на 90° (четверть оборота), чтобы разрешить или заблокировать поток среды. Клапан открыт, когда ручка параллельна трубе, и закрыт, когда ручка перпендикулярна трубе. Для более глубокого анализа шаровых кранов ознакомьтесь с нашей технической статьей по шаровым кранам.
Рис. 1: Шток шарового клапана (A) и поворотный шар (B)
Задвижка использует задвижку для управления потоком среды. Шибер представляет собой сплошную дисковую конструкцию, соединенную со штоком, как показано на рис.
2. Шибер поднимают, чтобы открыть клапан, и возвращают в исходное положение, чтобы закрыть клапан. Клапан сопровождается крышкой, которая при вращении регулирует положение затвора. Этот клапан также называют многооборотным клапаном, потому что для полного открытия или закрытия клапана требуется поворот более чем на 360°. Для более глубокого анализа задвижек ознакомьтесь с нашей технической статьей о задвижках.
Рис. 2: Шток задвижки (A) и задвижка (B)
Преимущества и недостатки
Из-за различий в работе и конструкции задвижек и шаровых кранов у каждого из них есть определенные преимущества и недостатки. В зависимости от вашего приложения один обычно лучше другого. Посмотрите нашу таблицу ниже, чтобы увидеть основные различия между задвижкой и шаровым краном.
| Шаровой кран | Задвижка |
Запорный механизм | Быстрое отключение всего за четверть оборота (поворот на 90°) для закрытия клапана. | Медленное отключение, так как для отключения клапана требуется поворот более чем на 360°. |
Гидравлический удар | Быстрое открытие и закрытие может привести к гидравлическому удару.* | Медленное открывание и закрывание снижает риск гидравлического удара.* |
Визуальное обнаружение | Открытое или закрытое состояние клапана можно определить визуально по положению рукоятки. | Трудно определить открытое или закрытое состояние клапана. |
Стоимость | Обычно дороже задвижки с такими же характеристиками. | Обычно дешевле шарового крана с такими же характеристиками. |
Место для установки | Требует больше места, чем задвижка, для установки четвертьоборотной рукоятки. | Требует относительно меньше места для установки, чем шаровой кран. |
Размер | Лучше подходит для отверстий диаметром менее 2 дюймов. | Лучше подходит для отверстий диаметром более 2 дюймов. |
Утечка | Обеспечивает плотное прилегание даже после длительного использования. | Более подвержен утечкам, чем шаровой кран. |
Долговечность | Прочный и менее подверженный повреждениям | Шток клапана может быть подвержен коррозии, что делает клапан менее долговечным. |
* Если поток резко останавливается путем быстрого закрытия клапана, давление увеличивается за счет импульса движущейся среды, что вызывает кратковременный скачок давления. Скачок давления вызывает шум, который звучит так, будто по трубам ударили молотком.
Мощный гидравлический удар может вызвать разрыв или утечку в системе. Чтобы узнать больше о гидравлическом ударе, прочитайте нашу техническую статью о гидравлическом ударе.
Критерии выбора
Перед выбором между шаровым краном и задвижкой следует учитывать следующие критерии:
- Порты: Задвижка имеет 2 порта, а шаровой кран может иметь более 2 портов.
- Пропускная способность: Задвижка может обеспечить большую пропускную способность, чем шаровой кран, поскольку они обычно имеют больший диаметр.
- Скорость открытия и закрытия: Шаровой кран лучше подходит для применений, требующих более высокой скорости открытия и закрытия, или в аварийных ситуациях из-за его операции включения/выключения на четверть оборота. Задвижка требует поворота более чем на 360 °, что делает ее работу медленнее, чем шаровой кран.
- Уплотнение: Шаровой кран обеспечивает герметичность и обладает полными перекрывающими характеристиками по сравнению с задвижкой.
Таким образом, шаровые краны лучше подходят для таких применений, как природный газ, где важно надлежащее уплотнение в течение длительного времени. - Давление: И шаровые краны, и задвижки подходят для применения при низком давлении. Однако для приложений с высоким давлением лучше подходит задвижка. Это связано с быстрым открытием/закрытием шарового крана, что может вызвать гидравлический удар.
- Стоимость: Шаровой кран, как правило, дороже, чем задвижка с такими же характеристиками. Однако шаровой кран обычно более долговечен и требует меньше обслуживания по сравнению с задвижкой. Таким образом, шаровой кран может быть более экономичным в долгосрочной перспективе.
- Соединение : Выбор соединения с трубой является важным фактором для обоих клапанов. Чтобы узнать больше об этом важном вопросе, прочитайте нашу техническую статью «Типы соединений шаровых кранов».
Таким образом, шаровые краны лучше подходят для таких применений, как природный газ, где важно надлежащее уплотнение в течение длительного времени.Общие области применения
И шаровые краны, и задвижки обычно используются в жилых и промышленных помещениях.
- Задвижки обычно используются в старых водопроводных системах и в тех случаях, когда не требуется частое отключение. На больших линиях водоснабжения используются задвижки из-за их прямого пути потока и меньшего количества ограничений потока. Шаровые краны все чаще используются в новых сантехнических системах с необходимостью частого отключения. Задвижки
- используются для работы со шламами и вязкими средами, поскольку их легче чистить и обслуживать. Использование шаровых кранов нежелательно, поскольку их трудно чистить, а частицы шлама могут повредить вращающийся шар. Задвижки
- используются на электростанциях, в горнодобывающей промышленности и при очистке воды, которые работают в условиях высоких температур и высокого давления. Шаровые краны
- обычно используются в системах противопожарной защиты и на море. Их лучше не использовать в пищевой промышленности, производстве напитков и фармацевтике, поскольку шаровые краны трудно чистить и они могут вызвать загрязнение.
Часто задаваемые вопросы
Что лучше задвижка или шаровой кран?
Зависит от приложения. Шаровой кран лучше подходит для меньших скоростей потока, всего, что требует более 2 портов, или для обеспечения долговечности/герметизации. Задвижка обычно дешевле, лучше подходит для более высоких скоростей потока и требует меньше места для установки.
В чем разница между задвижкой и шаровым краном?
Основное отличие заключается в работе. Задвижка перемещает сплошной диск вверх и вниз, открывая/закрывая отверстие. Шаровой кран поворачивает шар (отверстие) с отверстием в нем на 90 градусов, чтобы открыть/закрыть клапан.
Для чего используется шаровой кран?
Шаровой кран используется для управления потоком и обычно используется в качестве запорного клапана.
Когда вы будете использовать задвижку?
Задвижка идеальна для приложений с шламами, большими скоростями потока, чувствительных к затратам и для перекрытия.
шаровые краны
задвижки
В чем разница между задвижкой и шаровым клапаном?
При выборе клапанов важно понимать разницу между задвижкой и шаровым клапаном. Они оба являются популярными типами клапанов и даже внешне похожи, но используются в совершенно разных местах.
Базовые сведения о задвижке
Задвижка может использоваться для запуска и остановки потока, но не может регулировать уровень потока. Однако на самом деле они используются для изоляции или соединения жидкостей. Часть потока не идеально проходит через задвижку, поскольку это может повредить задвижку и вызвать вибрации.
Название происходит от способа работы, затвор, который скользит между седлами клапанов под прямым углом к потоку жидкости. Форма ворот может быть клиновой, ножевой или параллельной.
Основные сведения о шаровом клапане
Шаровой клапан можно использовать для запуска, остановки и регулировки потока, а название происходит от формы корпуса клапана.
Коническая пробка входит и выходит из потока жидкости во время работы. Скорость потока зависит от расстояния между плунжером и седлом клапана. Операторам необходимо быть осторожными и не поворачивать шток клапана слишком сильно, так как это повредит седло клапана.
Обеспечивает большее сопротивление потоку жидкости и более высокий перепад давления даже при полностью открытом клапане. Бронзовый регулятор давления также имеет отличные характеристики в процессе снижения давления. Кроме того, латунный шаровой кран OEM также имеет хорошую функцию регулирования расхода.
Разница между задвижкой и шаровым клапаном
Физически задвижка находится выше, чем шаровой клапан, когда они полностью открыты, и задвижка с большей вероятностью вызовет износ седла клапана и диска клапана, чем шаровой вентиль.
Основное различие между задвижкой и шаровым клапаном заключается в том, что первую можно установить в разных направлениях, а вторую можно установить только в одном направлении.