Co to jest Przepustnica?
i jaką pełni funkcję?
Przepustnice kołnierzowe (albo zawory motylkowe) to rodzina ćwierćobrotowych zaworów ruchu obrotowego, które są stosowane w rurociągach do odcinania przepływu. Często mówi się, że przepustnice kołnierzowe mogą służyć do regulacji przepływu. Nie zalecamy jednak tego robić, ponieważ może to uszkodzić dysk zaworu i mieć negatywny wpływ na właściwości uszczelniające. Są stosowane dla wielu różnych mediów przesyłowych i w różnych gałęziach przemysłu, zwłaszcza w zaopatrzeniu w wodę, jej zbieraniu i przesyłaniu, a także w przepompowniach. Mają one szeroki zakres zastosowań, zwłaszcza w izolacji przepływu. Kilka ich kluczowych zalet w porównaniu z innymi rodzinami zaworów - to ich prosta i zwarta konstrukcja, co powoduje, że produkty końcowe są lżejsze i tańsze, a także zajmujące mniej miejsca w instalacji i osiągające większe prędkości uruchamiania.
Budowa przepustnicy
Poniżej znajdują się główne elementy przepustnicy kołnierzowej:
- Korpus zaworu
Korpus zaworu mieści się między kołnierzami rur - najczęściej spotykanymi typami połączeń końcowych są połączenia kołnierzowe, międzykołnierzowe z podwójnymi uchami i międzykołnierzowe pierścieniowe (ang. wafer).
- Dysk
Do korpusu zaworu przymocowany jest dysk, który działa jak brama zatrzymująca lub dławiąca przepływ medium; można ją uznać za równoważnik klina w zasuwie i kuli w zaworze kulowym. Dysk jest zwykle nawiercony, aby dopasować trzpień lub wał. Istnieje wiele wariantów konstrukcji, ukierunkowania i materiału dysku w celu poprawy przepływu, uszczelnienia i/lub momentu obrotowego. Na przykład dysk z podwójnym mimośrodem Hawle 9881k został zaprojektowany w celu zmniejszenia zużycia uszczelnienia i „zatarcia”, a także wymagań dotyczących momentu obrotowego.
- Gniazdo
Wykładzina wewnętrznej części korpusu zaworu to mocna elastomerowa lub metalowa uszczelka zapobiegająca wyciekom, która zabezpiecza dysk w pozycji zamkniętej w celu uzyskania całkowitego odcięcia. Wypełnione spawami i mikro-wykończone integralne gniazdo serii 9881k ze stali nierdzewnej zapewnia powierzchnię gniazda odporną na korozję i erozję. Dzięki temu specjalnemu typowi konstrukcji gniazda, możliwe jest wyprodukowanie zaworu wodoszczelnego zgodnie z wymaganiami normy EN12266-A.
- Trzpień
Wał zaworu, często nazywany również trzpieniem, jest elementem łączącym dysk z mechanizmem uruchamiającym i przenoszącym przez siebie moment obrotowy.
- Uszczelki
Uszczelki znajdują się na wielu miejscach zaworu, aby zapewnić uszczelnienie podczas pracy lub odizolować medium przesyłowe od wewnętrznych elementów zaworu, aby uzyskać bardziej elastyczną i ekonomiczną konstrukcję.
Uszczelnienie na powierzchni gniazda zapewnia ciągły sprężysty pierścień uszczelniający o profilu T, który jest utrzymywany na obwodzie dysku przez pierścień ustalający, zapobiegając wysuwaniu się pierścienia uszczelniającego. W pozycji zamkniętej pierścień uszczelniający jest dociskany do powierzchni gniazda, zapewniając szczelność zarówno na górnej, jak i dolnej krawędzi. W pozycji otwartej pierścień uszczelniający jest całkowicie odciążony, dzięki konstrukcji dysku z podwójnym mimośrodem.
Eliminując kontakt między medium przesyłowym, a wałem, wielopierścieniowy system uszczelniający wału zapewnia bezobsługowe uszczelnienie przez cały okres eksploatacji zaworu. Poza tym istnieją mniejsze, bardziej popularne elementy, takie jak tuleje, łożyska i łączniki, które są również częścią większości zaworów innych konstrukcji. Szczegóły dotyczące niektórych elementów po stronie uruchamiającej, takich jak dźwignia, przekładnia i pokrętło, zostaną omówione w części dotyczącej uruchamiania.
Jak działa przepustnica?
Konstrukcja przepustnicy kołnierzowej jest stosunkowo prosta, obrót dysku zaworu kontroluje przepływ medium. W pozycji zamkniętej dysk blokuje otwór zaworu, natomiast w pozycji otwartej dysk jest ustawiony prostopadle do kierunku przepływu, aby umożliwić przepływ. Przepustnice kołnierzowe generalnie zapewniają dwukierunkowy przepływ i możliwość odcięcia. Jednak nie są one pełnootworowe, co sprawia, że nie nadają się do czyszczenia rurociągu metodą pigging czy swabbing. Materiałem korpusu jest żeliwo sferoidalne z epoksydową powłoką proszkową wewnątrz i na zewnątrz. Zawory są zazwyczaj obsługiwane za pomocą kółek ręcznych, kół zębatych lub siłowników, lub ich kombinacji, zgodnie z konkretnymi wymaganiami i specyfikacjami technicznymi. W dalszej części artykułu omówimy metody uruchamiania.
Jak uruchomić przepustnicę?
Istnieje wiele sposobów obsługi lub uruchamiania przepustnicy kołnierzowej - ręczny, półautomatyczny lub w pełni automatyczny.
- Elektryczne: Wykorzystuje siłownik elektryczny do sterowania zaworem za pomocą sygnału sterującego 4-20 mA i jest zwykle używany do bardzo precyzyjnego sterowania.
- Pneumatyczne: Używane również w zastosowaniach precyzyjnych, wykorzystuje sprężone powietrze do uruchamiania.
- Hydrauliczne: Zwykle stosowane w przepustnicach wymagających dużych momentów obrotowych otwierania i zamykania dysku, w instalacjach z medium o wysokim ciśnieniu i o wysokiej lepkości.
- Ręczne: Przepustnice obsługiwane ręcznie wykorzystują do obsługi pokrętło, korbę lub dźwignię. Mniejsze zawory ręczne są zwykle wyposażone w dźwignię. W przypadku większych rozmiarów dostarczane są pokrętła, którym towarzyszy przekładnia do przenoszenia momentu obrotowego, co jest dużą przewagą mechaniczną. Innym sposobem ręcznego uruchamiania, który stosuje w przypadkach, gdzie zawór jest zakopany pod ziemią bez włazu. W takich zastosowaniach uruchamianie odbywa się za pomocą trzpienia przedłużającego, adaptera/nasadki kwadratowej i odpowiedniego klucza T z poziomu gruntu.
Ze względu na niższe wymagania dotyczące momentu obrotowego, dobór i montaż siłowników jest tańszy w przypadku przepustnic kołnierzowych w porównaniu z innymi, takimi jak zasuwy.
Seria 9881k jest standardowo wyposażona w pokrętło i przekładnię ślimakową o konstrukcji samoblokującej, która minimalizuje luzy przekładni i gwarantuje prawidłowe działanie i szczelność urządzenia końcowego. Jest również kompatybilna z zewnętrznymi napędami z górnym kołnierzem ISO 5210 do montażu napędów wieloobrotowych.
Zalety przepustnic
W zależności od zastosowania, przepustnice kołnierzowe mogą oferować znaczące korzyści w porównaniu z innymi typami zaworów odcinających, zwłaszcza w przypadku wymiarów powyżej rozmiaru DN 200 (200 mm):
- Lekkie i kompaktowe: Dzięki zwartej konstrukcji i mniejszym wymiarom zabudowy, przepustnice kołnierzowe wymagają znacznie mniej miejsca na montaż i oferują oszczędności w postaci niższych kosztów instalacji, w tym kosztów robocizny, sprzętu i podparcia rurociągów.
- Niskie wymagania konserwacyjne: prosta, ekonomiczna konstrukcja, która składa się z niewielu ruchomych części, a tym samym mniejszej liczby punktów zużycia, znacznie zmniejsza wymagania konserwacyjne.
- Szybkie działanie: obrót uchwytu lub mechanizmu uruchamiającego o 90° zapewnia całkowite zamknięcie lub otwarcie zaworu. Jednak w przypadku większych przepustnic kołnierzowych często wymagana jest przekładnia, jako część mechanizmu uruchamiającego, co zmniejsza moment obrotowy i usprawnia obsługę zaworu, ale odbywa się to kosztem szybkości.
- Niski koszt: Ze względu na prostą konstrukcję przepustnice kołnierzowe wymagają mniej materiału, są prostsze w projektowaniu i produkcji. Często są bardziej ekonomicznym wyborem w porównaniu z innymi typami zaworów. Oszczędności kosztów są realizowane głównie w przypadku zaworów o większych rozmiarach, zwykle powyżej DN 300.
- Wszechstronność: Przepustnice kołnierzowe mają wiele zastosowań, w tym możliwość montażu pod ziemią.
Masz dodatkowe pytania na temat przepustnic lub szukasz odpowiedniego rozwiązania? Skontaktuj się z nami!