Ce este o supapă cu poartă și cum funcționează?

Pentru cei începători cu supape, o întrebare frecventă este: Ce este exact o supapă cu poartă și cum se deschide și se închide?

Mai simplu spus, o supapă de poartă acționează ca ousa culisantaîn interiorul unei conducte. Acesta controlează fluxul de fluid prin ridicarea și coborârea unei plăci plate cunoscute sub numele de poartă. Acest ghid dezvăluie elementele de bază, acoperind în detaliu construcția supapei cu poartă, principiul de funcționare, tipurile comune și aplicațiile practice.

 

1. Construcția de bază a supapei de blocare (piese cheie ale valvei de blocare)

Pentru a înțelege cum funcționează o supapă, trebuie mai întâi să cunoașteți componentele sale principale. O supapă standard este formată din următoarele părți:

• Corp: Carcasa exterioară a supapei, conectată direct la conductă. Materialele comune includ fonta, oțelul turnat (de exemplu, WCB) și oțelul inoxidabil (CF8M). Corpul supapei conține trecerea curgerii și suprafețele de etanșare.
• Poartă: Componenta de închidere-miezului, sub formă de pană sau placă paralelă. Când poarta coboară, blochează trecerea curgerii; când este ridicată, deschide calea.
• Tulpina: Conectează poarta la roata de mână (sau dispozitivul de acţionare). Rotirea roții de mână mută tija în sus și în jos, conducând poarta.
• Scaun: Inele de etanșare pe corpul supapei care se împerechează cu poarta pentru a forma o etanșare etanșă. Scaunele sunt de obicei acoperite cu un aliaj Stellit sau folosesc PTFE sau etanșare dură metal-cu-metal.
• Capota: Capacul superior al corpului supapei, folosit pentru a asigura tija și garnitura.
• Cutie de umplutură: O structură de etanșare care previne scurgerea medie de-a lungul tijei, folosind de obicei garnitură de grafit sau PTFE.

 

Un detaliu important: suprafețele de etanșare ale unei supape cu șarță necesită șlefuire de precizie. Supapele cu gură de grad industrial-de obicei respectăISO 5208Rata A (scurgere vizibilă zero). De exemplu, în clasa de presiune 150, testul de rezistență hidrostatică a carcasei este de 3,0 MPa, iar testul de etanșare este de 2,2 MPa.

 

2. Principiul de lucru detaliat al supapei cu gură

Logica de funcționare a unei supape cu gură este simplă: tija se rotește pentru a conduce poarta în mișcare liniară în sus-și-în jos.

 

Proces de deschidere

Rotiți roata de mână în sens invers acelor de ceasornic pentru a ridica tija, care retrage poarta departe de scaun. Pasajul de curgere este complet deschis, permițând trecerea fluidului aproape fără obstacole. Fără contact între fundul porții și scaun, eroziunea fluidă pe suprafețele de etanșare este minimă.

 

Procesul de închidere

Rotiți roata de mână în sensul acelor de ceasornic pentru a împinge tija în jos, forțând poarta strâns pe scaun. Pentru o închidere strânsă-, partea inferioară a porții este de obicei în formă de pană-, creând oforța de fixarecare încuie poarta ferm în scaun.

 

Un punct de obicei trecut cu vederea:Supapele cu gură nu sunt proiectate pentru reglarea debitului. Deschiderea parțială expune poarta la fluxul de fluid cu viteză mare-, provocând vibrații și deteriorarea suprafețelor de etanșare. Supapele cu gură sunt potrivite numai pentrucomplet deschis sau complet închisserviciu.

 

3. Tipuri obișnuite de supape cu gură: tijă ascendentă vs. tijă ne-în ridicare

Supapele cu gură sunt clasificate în funcție de mișcarea tijei, un aspect cheie pentru achiziție.

 

1. Supapă cu poartă cu tijă în creștere

• Caracteristici: Tija are fire exterioare. Pe măsură ce roata de mână se rotește, tija se mișcă în sus și în jos împreună cu poarta. Lungimea tijei expuse indică clar poziția deschis/închis a supapei.Aplicații: conducte supraterane-și instalații care necesită indicarea vizibilă a stării, cum ar fi stațiile de tratare a apei și rafturile de conducte petrochimice.Nota: Necesită suficient spațiu liber deasupra capului pentru a evita obstrucția.

2. Supapă cu tijă fără-ascensoare

• Caracteristici: Filetele tijei sunt situate în interiorul capotei. Când roata de mână se rotește, lungimea tijei rămâne fixă; firele antrenează poarta în sus și în jos pe interior.Aplicații: Conducte subterane și spații închise (de exemplu, gropi de supape, sisteme de conducte marine), deoarece nu este nevoie de spațiu vertical suplimentar.Dezavantaj: Starea deschis/închis nu poate fi confirmată vizual extern; trebuie să fie indicată printr-o oprire a roții de mână sau ture numărate.

 

4. Tipuri de supape de poartă după structura de poartă

Dincolo de designul tijei, supapele cu gură sunt, de asemenea, clasificate după forma de poartă:

• Supapă cu gură cu pană: Dispune de o poartă în formă de pană-și scaune înclinate. Strângerea crește forța de fixare pentru o etanșare sigură. Cel mai obișnuit design, potrivit pentru service cu abur sau ulei la temperatură înaltă și-înaltă.
• Supapă cu gură paralelă: Constă din două plăci paralele cu un arc între ele. Poarta este presată pe scaun prin arc sau presiune medie. Folosit în mod obișnuit în aplicații cu presiune joasă-, cum ar fi conductele de alimentare cu apă.
• Supapă cuțit: are o poartă subțire, asemănătoare unei lame{0}}, concepută pentru a tăia nămolurile care conțin particule solide (de exemplu, celuloză, apă uzată). Traseul său drept, neobstrucționat, minimizează înfundarea.

 

5. Întrebări frecvente (FAQ)

Î1: Care este diferența dintre o supapă cu poartă și o supapă cu glob?

• Supapă cu poartă: cale de curgere dreaptă-cu rezistență foarte scăzută la fluid (aproape echivalent cu o conductă dreaptă când este complet deschisă). Funcționare lentă și nu este potrivită pentru accelerare.
• Supapă cu glob: calea curgerii în formă de Z-cu rezistență mai mare, dar permite o reglare precisă a debitului și o oprire mai rapidă-.
• Pe scurt: supapele de gunoi sunt pentru conducte cu debit complet-; supapele cu glob sunt pentru reglare sau închidere rapidă-.

Î2: Ce presiune și temperatură pot rezista supapele cu poartă?

• Acest lucru depinde de standardele materiale și de design. Supape de oțel API 600 tipice:
• Clasa 150: Presiune de lucru 1,9 MPa la temperatura mediului ambiant, temperatura maxima ~425 grade (WCB)
• Clasa 300: Presiune de lucru 5,1 MPa
• Supape-de temperatură scăzută: până la -196 de grade (material LCC)
• Supape de aliaj de-înaltă temperatură: peste 800 de grade

Î3: Care sunt standardele privind scurgerile supapelor cu poartă?

• Urmează standardele industrialeISO 5208sauAPI 598. Rata A necesită scurgeri vizibile zero (bubble-strâns), în timp ce Rata B permite barbotații minore. Majoritatea proiectelor petrochimice specifică Rata A.

Î4: De ce nu ar trebui să se deschidă parțial supapele cu poartă?

• Deschiderea parțială supune marginea porții la un impact cu fluidul cu viteză mare-, provocând vibrații severe și uzură accelerată a suprafețelor de etanșare. Acționați întotdeauna supapele cu gură complet deschise sau complet închise.

 

6. Cum să selectați o supapă de blocare pentru aplicații practice

Pe baza experienței (COVALVĂlivrează anual zeci de mii de robinete cu deschidere pentru proiecte din Orientul Mijlociu, Asia de Sud-Est și Europa), selecția depinde de acești factori:

• Mediu: Apa curată sau uleiul utilizează oțel turnat sau oțel inoxidabil; mediile corozive (acizi, alcaline) folosesc supape din oțel inoxidabil sau căptușite; nămolurile{0}}încărcate de particule folosesc supape de tip cuțit.
• Presiune nominală: Potriviți presiunea de proiectare a conductei cu o marjă de siguranță de 10%.
• Temperatură: Etanșare moale (PTFE) pentru temperaturi ambientale; etanșare dură metal-pe-metal pentru temperaturi ridicate.
• Spațiu de instalare: tulpină în ridicare pentru utilizare deasupra-teranului; tijă ne-înălțătoare pentru gropi subterane sau supape.
• Acționare: Roata de mână este standard; actuatoarele electrice, pneumatice sau hidraulice sunt utilizate pentru supapele de-alezaj mare sau de-înaltă presiune.

 

Înainte de instalare, curățați zgura de sudură și resturile de fier de pe conductă pentru a preveni blocarea între suprafețele de etanșare și cauzarea scurgerilor. Pentru întreținere, lubrifiați tija cu unsoare la fiecare șase luni și verificați etanșeitatea presetupei.