У цій статті будуть розглянуті різні типи клапанів та їх застосування.
Стандарт JIS визначає клапани наступним чином:
Рухомий пристрій, який дозволяє, запобігає або контролює потік рідини шляхом відкриття або закриття проходу. За будовою та характеристиками клапанів їх можна розділити на наступні категорії:
1. Клапани, які впливають на потік шляхом обертання клапанного елемента в каналі: Наприклад, кульові крани, поворотні клапани
2. Клапани, які впливають на потік за допомогою клапанного елемента, який діє як «ущільнювач або пробка» всередині проходу: Наприклад, запірні клапани
Клапани, які впливають на потік, «вставляючи» клапанний елемент у канал: Наприклад, засувки
У циліндричному проході корпусу дросельного клапана дископодібна дросельна пластина обертається навколо осі, головним чином контролюючи потік шляхом повороту диска на 90 градусів.
Засувка
Конструкція засувки схожа на затвор. Головною особливістю цього клапана є те, що він має дуже низькі втрати тиску при повному відкритті. Однак, щоб повністю відкрити клапан, його потрібно повністю підняти з проходу, а це означає, що махове колесо потрібно повертати багато разів. Розмір отвору дросельної заслінки дуже малий, і вона характеризується дуже низькою втратою тиску. Цей тип клапана зазвичай використовується для води і повітря.
Розглянемо докладніше кульові крани і запірні крани, які частіше використовуються в парових системах.
Кульовий кранКульові крани мають відмінну запірну здатність і можуть бути закриті, повернувши ручку на 90 градусів, що робить їх дуже зручними у використанні. Конструкція кульового крана може бути повнопрохідною, тобто отвір клапана має такий самий розмір, як і внутрішній діаметр труби, що призводить до дуже низьких втрат тиску. Іншою головною особливістю є те, що він зменшує ймовірність витоку сальника, оскільки шток клапана повинен повертатися лише на 90 градусів.
Однак слід зазначити, що цей тип клапана можна використовувати лише у повністю відкритому або повністю закритому положенні. Його не можна використовувати як частково відкритий клапан для контролю потоку з будь-якою метою.
У кульових кранах зазвичай використовуються кільцеві м’які сідла. Якщо клапан використовується в частково відкритому стані, тиск діє на місцеве сідло, що може спричинити деформацію сідла. Коли сідло деформується, герметизація погіршиться, що призведе до витоку.
Прохідний клапанПрохідні клапани підходять для різних застосувань, від контролю потоку до перекриття рідини.
Коли плунжер і сідло клапана знаходяться в тісному контакті, клапан закритий. Коли пробка виходить із сідла, клапан відкривається. Тому контроль потоку визначається не відкриттям сідла, а підйомом пробки (відстань між пробкою та сідлом). Особливістю цього типу клапана є те, що навіть у частково відкритому стані пошкодження сідла та пробки від рідини дуже мінімальні. У деяких сферах застосування, коли потрібне точне регулювання потоку, часто використовуються голчасті прохідні клапани.
Однак слід зазначити, що оскільки прохідний канал цього типу клапана S-подібний, його втрати тиску вищі, ніж інші. Крім того, шток клапана потрібно повертати багато разів, щоб відкрити або закрити клапан, що може спричинити витік сальника. Крім того, оскільки шток клапана потрібно повертати багато разів, доки пробка щільно не прилягає до сідла, щоб закрити клапан, важко визначити, коли клапан повністю закрито. Багато випадків показали, що ненавмисне надмірне затягування штока клапана може пошкодити ущільнювальну поверхню.
Додаткова інформаціяМембранні клапани контролюють потік, «перекриваючи» прохід ззовні, і в основному використовуються в рідинних системах, але іноді клапани з подібними назвами зустрічаються в парових системах. Це автоматичний клапан з мембранним приводом, який зазвичай називають «мембранним клапаном». Тому, згадуючи це ім'я, важливо чітко його розрізняти.