Поворотный клапан с тройным смещением

Для многих применений, требующих герметичного перекрытия, дисковые затворы с двойным эксцентриситетом просто не подходят. В этих случаях дисковые затворы с тройным смещением являются идеальным выбором, как объясняет компания BM Engineering Supplies в этой последней учебной статье.

Что такое дисковый затвор с тройным смещением?

Поворотный затвор имеет очень компактную конструкцию и относится к семейству четвертькрылых. Он легкий, простой в эксплуатации и имеет меньший крутящий момент. Он считается лучшим выбором для критически важных и тяжелых условий эксплуатации. Конструкция клапана с тройным эксцентриситетом обеспечивает нулевую утечку при контакте металл-металл. Седло с твердой облицовкой исключает трение между седлом и уплотнительным кольцом на пути потока, что продлевает срок службы. Его равномерное уплотнение может работать чаще, а также быстро открываться и закрываться.

Что такое технология тройного смещения

Поворотный затвор с тройным смещением имеет три отдельных смещения. Два смещения относятся к расположению вала относительно осевой линии отверстия и осевой линии уплотнительных поверхностей диска/седла. Третье смещение — это расчет по оси угла конуса сиденья.

Смещение нуля: Диск вращается вокруг центральной оси, обеспечивая потенциальное вращение на 360°. Уплотнение достигается за счет деформации мягкого уплотнения диском, что приводит к полному трению на протяжении всего рабочего цикла.

Двойное смещение: Чтобы обеспечить возможность смещения седла, вал смещен от центральной линии седла диска и уплотнения корпуса (смещение один) и центральной линии отверстия (смещение два). Во время работы это создает кулачковое действие, которое поднимает седло из уплотнения, что приводит к трению на первых 10 градусах открытия и последних 10 градусах закрытия.

Тройное смещение: Третье смещение — это расчет геометрии уплотняющих компонентов. Каждый уплотнительный компонент имеет смещенный конический профиль, в результате чего получается прямоугольный конус. Это обеспечивает ход без трения на протяжении всего рабочего цикла. Контакт осуществляется только в конечной точке закрытия, при этом угол 90° действует как механический стопор; что приводит к отсутствию чрезмерного перемещения седла диска.

Преимущества дисковых затворов с тройным смещением

Тройное смещение, как следует из названия, использует три отдельных смещения для обеспечения герметичного перекрытия. Одно из смещений относится к расположению вала клапана относительно центральной линии отверстия. Другое смещение находится между осевой линией уплотняющей поверхности диска/седла и валом. Затем третье смещение — это геометрия посадочной поверхности, которая создает коническую форму диска и седла. Комбинация этих трех смещений дает этому клапану следующие ключевые преимущества:

• Геометрический дизайн: Конструкция уплотнительных компонентов имеет форму прямоугольного конуса. Результатом является кулачковая и прямоугольная конструкция, в которой уплотнительные компоненты никогда не соприкасаются до окончательной степени закрытия. Таким образом, обеспечивается повторяемость уплотнения и увеличенный срок службы клапана благодаря отсутствию трения. Кроме того, ход клапана без трения позволяет использовать привод с относительно меньшим крутящим моментом при работе клапана этого типа. Такая конструкция делает его идеальным для автоматизации.
• Уплотнение «металл-металл»: Благодаря механизму уплотнения, не требующему трения, в дроссельных затворах с тройным эксцентриситетом используется уплотнение «металл по металлу». Это обеспечивает герметичное закрытие в системах с высоким давлением и высокой температурой. В устройствах, в которых для уплотнения используется трение, для отделки клапана часто используются эластомеры или мягкий материал, который может ухудшиться при повышении температуры или когда клапан подвергается коррозии. Но благодаря тройному смещению коррозионностойкие сплавы могут использоваться как для диска, так и для седла клапана, обеспечивая нулевую утечку.
• Отсутствие полостей: В клапане с тройным эксцентриситетом нет полостей между уплотнительными элементами. Таким образом, в отличие от задвижек и шаровых кранов, мусор не может засориться и нарушить механизм уплотнения. Это сводит к минимуму затраты на техническое обслуживание и продлевает срок службы клапана.

Дроссельный клапан с одним смещением и дроссельный клапан с тройным смещением

Дисковый затвор с одинарным смещением не распространен на рынке, поскольку он имеет много общего с клапаном с концентрическим/нулевым смещением. Ниже приведена таблица, показывающая различия между клапанами с одинарным и тройным смещением.

Особенность	Одиночный смещенный/концентрический клапан	Тройной эксцентриковый клапан
Тип уплотнения	Седло клапана обычно изготавливается из полимеров или других мягких материалов, обеспечивающих фрикционное уплотнение с металлическим диском.	Три смещения позволяют использовать уплотнения металл-металл с использованием сплавов как для седла, так и для диска.
Трение сиденья	Высокая, поскольку трение является основным механизмом уплотнения. Таким образом, оно подвержено износу, что приводит к сокращению срока службы седла.	Трение седла незначительно, поскольку уплотнение осуществляется за счет контактного давления. В результате седло клапана имеет гораздо более длительный срок службы.
Класс давления ANSI	Хотя этот клапан может обеспечивать герметичное перекрытие, его плохой механизм уплотнения и подверженность износу ограничивают его классом 150.	Обеспечивает надежное уплотнение, которое нелегко изнашивается. Такие модели, как тройное смещение, могут достигать нагрузки в 1500 фунтов.
Услуги по перекачиванию жидкостей	Благодаря механизму фрикционного уплотнения он эффективен только с чистой жидкостью.	Механизм тройного смещения уплотнения более устойчив к загрязнениям, поэтому работает как с чистыми, так и с грязными жидкостями.
Приложения	Распространен в коммунальных и бытовых целях.	Может эффективно функционировать в тяжелых условиях эксплуатации и при высокой цикличности операций.

Двухстворчатый клапан с двойным смещением и дроссельный клапан с тройным смещением

Клапан с двойным смещением представляет собой усовершенствованную версию клапана с концентрическим/одинарным смещением и обеспечивает большую универсальность, чем клапан с одинарным смещением. Сравнение функций между двойным и тройным приведено ниже:

Особенность	Двойной эксцентриковый клапан	Тройной эксцентриковый клапан
Тип уплотнения и трение	По сравнению с одинарным смещением двойное смещение значительно снижает трение. Однако для герметизации по-прежнему используется пластическая деформация. В результате для седла клапана по-прежнему используются мягкие материалы.	Обеспечивает уплотнение металл-металл при контактном давлении.
Обслуживание жидкостей	Подходит для работы только с чистыми жидкостями из-за трения в механизме уплотнения.	Сохраняет эффективность даже в грязных жидкостях.
Приложения	Может использоваться в нескольких отраслях промышленности, включая очистку воды, химическую промышленность, нефть и газ, а также системы отопления, вентиляции и кондиционирования.	Также используется в промышленных целях, но подходит для сценариев с более высокими эксплуатационными требованиями.
Расходы	Продается по умеренной цене, т.е. дороже, чем клапаны с одинарным эксцентриситетом, но дешевле, чем клапаны с тройным эксцентриситетом.	Специализированная механическая обработка, необходимая для достижения превосходного уплотнения, делает его более дорогим.