Einführung des Geradsitzventils

Das Absperrventil, auch Absperrventil genannt, ist eines der am häufigsten verwendeten Ventile. Es ist beliebt aufgrund der geringen Reibung zwischen den Dichtflächen beim Öffnen und Schließen, der relativen Haltbarkeit, der geringen Öffnungshöhe sowie der einfachen Herstellung und Wartung. Es ist nicht nur für mittleren und niedrigen Druck geeignet, sondern auch für hohen Druck.

Funktionsprinzip des Absperrventils

Im Allgemeinen wird der Schaft des Absperrventils gedreht und angehoben, und das Handrad ist oben am Schaft befestigt. Wenn das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das Schaftgewinde nach unten geschraubt, die Dichtfläche der Scheibe hat engen Kontakt mit dem Ventilsitz und das Absperrventil ist geschlossen. Wenn das Handrad gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das Schaftgewinde nach oben geschraubt, die Dichtfläche von Scheibe und Ventilsitz wird getrennt und das Absperrventil wird geöffnet.

Merkmale des Absperrventils

Vorteile des Absperrventils

a.Verglichen mit dem AbsperrschieberDas Absperrventil hat eine einfache Struktur mit nur einer Dichtfläche am Ventilkörper und an der Scheibe. Die Dichtfläche ist klein, es werden keine teuren Materialien verwendet und die Kosten sind niedrig, sodass der Herstellungsprozess relativ gut ist und die Wartung einfach ist.

Nachteile des Absperrventils

• a. Die Länge der Struktur ist groß.
• b. Das Öffnungs- und Schließdrehmoment ist groß und das Öffnen und Schließen dauert eine Weile. Wenn das Ventil geschlossen ist, ist die Bewegungsrichtung der Scheibe entgegengesetzt zur Wirkungsrichtung des Mediumdrucks und die Kraft des Mediums muss überwunden werden, sodass das Öffnungs- und Schließdrehmoment groß ist.
• c. Der Strömungswiderstand ist groß. Der Mediumkanal im Ventilkörper ist gewunden, der Strömungswiderstand ist groß und der Stromverbrauch ist hoch. Im Hydraulikgerät ist der Druckverlust besonders deutlich. Unter allen Arten von Blockventilen hat das Blockventil den größten Strömungswiderstand.
• d. Die Strömungsrichtung des Mediums ist begrenzt. Wenn das Medium durch das Absperrventil fließt, kann es am Ventilsitzkanal nur von unten nach oben oder von oben nach unten fließen, sodass das Medium nur in eine Richtung fließen und die Strömungsrichtung nicht ändern kann.
• e.Wenn das Ventil geschlossen ist, können feste Partikel im Fluidmedium zwischen den Dichtflächen eingeschlossen werden
• f. Unbequeme Installation.

Betriebseigenschaften des Absperrventils

Die Dichtungsform des Absperrventils ist die Zwangsdichtung. Wenn das Ventil geschlossen ist, muss ausreichend Kraft auf die Ventilscheibe ausgeübt werden, um die Dichtungswirkung zu erzielen, und die Dichtung kann nur erreicht werden, wenn der spezifische Druck ausreichend ist.

Dichtkraft und Mediendruck liegen auf derselben Achse. Wenn das Medium vom unteren Teil der Ventilscheibe eintritt (niedriger Einlass und hoher Auslass), ist das Schließdrehmoment des Ventils aufgrund der entgegengesetzten Richtung des Mediendrucks und der Dichtkraft größer als das Öffnungsdrehmoment, und die maximale Belastung der Ventilstange ist die Druckbelastung. Daher muss ausreichende Festigkeit und Steifigkeit vorhanden sein, da sich die Ventilstange sonst verformt.

Wenn die Größe des Absperrventils größer als DN150 (NPS 6) ist, wird das Medium daher normalerweise zum oberen Teil der Ventilscheibe geleitet, um das Betriebsdrehmoment des Ventils zu verringern und den Durchmesser des Ventilschafts zu verringern (hoch eintretend und niedrig austretend). Zu diesem Zeitpunkt ist die Richtung des Mediendrucks und der Dichtkraft gleich. Unter Einwirkung des Mediendrucks kann das Ventil leichter abgedichtet werden. Das Schließdrehmoment nimmt ab und das Öffnungsdrehmoment nimmt zu, die maximale Belastung des Ventilschafts ist die Zugspannung und der Ventilschaftdurchmesser kann entsprechend verringert werden.

Wenn das Absperrventil geöffnet wird und die Öffnungshöhe der Scheibe 25-30% der Nenngröße des Ventils erreicht, hat der Durchfluss das Maximum erreicht, d. h. das Ventil hat die vollständig geöffnete Position erreicht. Daher sollte die vollständig geöffnete Position des Absperrventils entsprechend dem Hub der Scheibe bestimmt werden.

Wenn das Absperrventil geschlossen und wieder geöffnet wird, ähnelt es dem Zwangsdichtungsschieberventil, d. h., nachdem das Ventil geschlossen wurde, muss ausreichend Betriebskraft auf die Dichtfläche ausgeübt werden, um die Dichtwirkung zu erzielen. Daher sollte das Schließdrehmoment des Ventils basierend auf dem Betriebsdrehmoment auf den angegebenen Wert erhöht werden. Wenn das Ventil wieder geöffnet wird, ist das Öffnungsdrehmoment des Ventils aufgrund des Einflusses von Haftreibung, Wärmeausdehnung und anderen Faktoren normalerweise größer als das Schließdrehmoment. Daher kann das Ventil zuverlässig geöffnet werden, und dies sollte bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Um den hohen Stoßdruck zu verringern, der beim Öffnen und Schließen des Ventils entsteht, sollte das Absperrventil langsam betätigt werden, d. h., seine Änderungsrate sollte der Durchflussrate entsprechen.

Das Betriebsdrehmoment des Absperrventils weist folgende Charakteristik auf:

„Niedrige Einlass- und hohe Auslassöffnungen“

Bei der Einstellung „niedriger Einlass und hoher Auslass“ wird das Ventil aus der vollständig geöffneten Position geschlossen. Der Widerstand, den die Betätigungskraft überwinden muss, ist der Reibungswiderstand des Schafts und der Dichtung sowie der durch den Mediendruck auf den Scheibenabschnitt (axial) verursachte Schub. Beim Herunterfallen der Ventilscheibe entsteht ein Druckunterschied zwischen der Vorder- und Rückseite der Ventilscheibe, der ein Herunterfallen der Ventilscheibe verhindert. Der Widerstand steigt beim Herunterfallen der Ventilscheibe schnell an. Bei vollständig geschlossenem Ventil übt die Ventilstange eine erzwungene Dichtkraft aus, und der Druckunterschied zwischen der Vorder- und Rückseite der Ventilscheibe erreicht den maximalen Arbeitsdruck des Mediums. Zu diesem Zeitpunkt trägt die Ventilstange das maximale Schließdrehmoment.

Während des Öffnens des Ventils ist der mittlere Druck oder der durch den Druckunterschied zwischen Vorder- und Rückseite der Scheibe verursachte Schub in der gleichen Richtung wie beim Schließen des Ventils. Es ist jedoch zu beachten, dass im Moment des Öffnens das Öffnungsdrehmoment das Schließdrehmoment aufgrund des großen statischen Reibungsdrehmoments zwischen den Dichtflächen überschreiten kann.

„Hohe Einlass- und niedrige Auslassöffnungen“

Bei Verwendung von „hoher Einlass und niedriger Auslass“ wird das Ventil aus der vollständig geöffneten Position geschlossen. Die beiden oben genannten Kräfte sind weiterhin erforderlich, um die Betriebskraft zu überwinden. Mit der Abnahme der Ventilscheibe trägt der Druckunterschied vor und nach der Ventilscheibe dazu bei, dass das Ventil schließt, bevor das Ventil geschlossen wird.

Beim Öffnen des Ventils ist die Situation genau umgekehrt. Der durch den Mediendruck und den Druckunterschied zwischen Vorder- und Rückseite der Scheibe verursachte Schub ist der Öffnungsrichtung des Ventils entgegengesetzt, sodass das zum Öffnen des Ventils erforderliche Betätigungsdrehmoment viel größer ist als das Schließdrehmoment.

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