1. Обзор
Запорный клапан типа «бабочка» является важным устройством в системе водоснабжения и водоотведения. С развитием промышленных технологий к конструкции и характеристикам запорного клапана предъявляются различные требования. Поэтому при проектировании и выборе типа, материала и формы соединения следует разумно учитывать условия эксплуатации.
Запорный клапан типа «бабочка» является важным устройством в системе водоснабжения и водоотведения. С развитием промышленных технологий к конструкции и характеристикам запорного клапана предъявляются различные требования. Поэтому при проектировании и выборе типа, материала и формы соединения следует разумно учитывать условия эксплуатации.
2 Дизайн
2.1 Структура
Запорный элемент (заслонка) поворотного затвора находится в середине рабочей среды, и его влияние на сопротивление потоку следует учитывать при проектировании.
2.1 Структура
Запорный элемент (заслонка) поворотного затвора находится в середине рабочей среды, и его влияние на сопротивление потоку следует учитывать при проектировании.
Что касается конструкции заслонки задвижки большого диаметра, стандарт AWWA C504 (стандарт Американской ассоциации инженеров водоснабжения) устанавливает, что заслонка не должна иметь поперечных ребер, а ее толщина не должна превышать 2,25 диаметра штока задвижки.
Поверхность, контактирующая с водой, и поверхность, контактирующая с водой, пластины-бабочки должны быть обтекаемыми.
Внутренние винты не должны выступать за пределы пластины бабочки, чтобы не увеличивать площадь контакта с водой.
2.2 Резиновое уплотнение
Поверхность, контактирующая с водой, и поверхность, контактирующая с водой, пластины-бабочки должны быть обтекаемыми.
Внутренние винты не должны выступать за пределы пластины бабочки, чтобы не увеличивать площадь контакта с водой.
2.2 Резиновое уплотнение
Иногда срок службы резинового задвижного клапана короткий, что связано с качеством резины и шириной уплотнительной поверхности. Уплотнительное кольцо резинового задвижного клапана должно быть изготовлено из высококачественных резиновых материалов, и при прессовании необходимо соблюдать технологические нормы. Температуру вулканизации не следует произвольно повышать, а время можно сократить, иначе это легко приведет к старению и растрескиванию уплотнительного кольца. Металлическая уплотнительная поверхность, сопрягаемая с резиновым уплотнительным кольцом, должна иметь достаточную ширину, иначе резиновое уплотнительное кольцо будет плохо входить в соединение. Кроме того, форма и допуск по положению, симметрия, точность, гладкость и эластичность уплотнительного кольца корпуса клапана и задвижной пластины также влияют на срок службы резинового уплотнительного кольца.
2.2 Жесткость
Жесткость является важным фактором при проектировании поворотных затворов, и она зависит от таких элементов, как заслонки, валы затворов и соединения.
Жесткость является важным фактором при проектировании поворотных затворов, и она зависит от таких элементов, как заслонки, валы затворов и соединения.
(1) Размер вала клапана. Размер вала клапана определяется в стандарте AWWA C504. Если размер вала клапана не соответствует требованиям, может возникнуть недостаточная жесткость, утечка через обратное уплотнение и большой момент открытия. Жесткость вала связана с 1/EI, то есть для повышения жесткости и уменьшения проблем с деформацией следует начинать с увеличения EI. E — модуль упругости. Как правило, разница между сталью и материалом невелика, и выбор материала мало влияет на жесткость. I — момент инерции, связанный с размером сечения вала. Размер вала клапана обычно рассчитывается с учетом сочетания изгиба и кручения. Он связан не только с моментом, но и, главным образом, с изгибающим моментом. В частности, изгибающий момент для поворотного клапана большого диаметра значительно больше момента.
(2) Координация отверстий вала. В старой версии AWWA C504 указано, что вал поворотного клапана является прямым. После версии 1980 года было предложено сделать его в виде двух коротких валов. Согласно AWWA C504 и GB12238, длина встраиваемого вала и отверстия должна составлять 1,5d. Зазор (значение C) между краем корпуса клапана и опорным концом поворотной пластины в осевом направлении японского поворотного клапана определяется, как правило, в зависимости от диаметра и составляет от 25 до 45 мм, что позволяет минимизировать расстояние между опорами вала (значение C), тем самым уменьшая изгибающий момент и деформацию вала.
(3) Конструкция пластины типа «бабочка». Конструкция пластины типа «бабочка» напрямую связана с жесткостью, поэтому, помимо плоской формы, она чаще всего имеет форму горшка или фермы. Короче говоря, это делается для увеличения момента инерции сечения с целью повышения жесткости.
(4) Конструкция корпуса клапана. В конструкции корпуса дроссельной заслонки большого диаметра также существуют проблемы с жесткостью. Обычно используются кольцевые и поперечные ребра. На самом деле, поперечные ребра лишь повышают устойчивость и их не должно быть слишком много. Основными являются кольцевые ребра. Если можно добавить ребристые ребра, это еще больше повысит жесткость, но при этом возникает проблема плохой технологичности изготовления.
2.3 Самосмазывающиеся подшипники
Большая часть или всё давление среды на поворотную заслонку (обратное вращение) передаётся на подшипник через вал, поэтому подшипник играет очень важную роль. Некоторые зарубежные поворотные заслонки лёгкие и удобные, и заслонки малого диаметра можно поворачивать одним пальцем, в то время как некоторые отечественные поворотные заслонки тяжёлые. Помимо соосности, симметрии, точности обработки, отделки и качества уплотнения, очень важным фактором является смазывающая способность материала втулки. Стандарт AWWA C504 предлагает, чтобы втулка вала или подшипник, установленные в корпусе клапана, были изготовлены из самосмазывающегося материала, поскольку втулка вала имеет проблемы снижения трения и смазки, а также не допускается коррозия. Без втулки вала, даже если вал клапана изготовлен из нержавеющей стали, корпус клапана будет подвержен ржавчине и проблемам слипания. Использование втулок также может повысить жёсткость.
Большая часть или всё давление среды на поворотную заслонку (обратное вращение) передаётся на подшипник через вал, поэтому подшипник играет очень важную роль. Некоторые зарубежные поворотные заслонки лёгкие и удобные, и заслонки малого диаметра можно поворачивать одним пальцем, в то время как некоторые отечественные поворотные заслонки тяжёлые. Помимо соосности, симметрии, точности обработки, отделки и качества уплотнения, очень важным фактором является смазывающая способность материала втулки. Стандарт AWWA C504 предлагает, чтобы втулка вала или подшипник, установленные в корпусе клапана, были изготовлены из самосмазывающегося материала, поскольку втулка вала имеет проблемы снижения трения и смазки, а также не допускается коррозия. Без втулки вала, даже если вал клапана изготовлен из нержавеющей стали, корпус клапана будет подвержен ржавчине и проблемам слипания. Использование втулок также может повысить жёсткость.
2.4 Соединение вала и заслонки
Вал и заслонка малодиаметрального затвора предпочтительно соединяются шпонкой или шлицем, также может использоваться многоугольное соединение валов или штифтовое соединение. Вал и заслонка большого диаметра в основном соединяются шпонкой или коническими штифтами. В настоящее время все больше валов и заслонок соединяются штифтами. Соединительный штифт повреждается в тяжелых условиях эксплуатации. Это происходит в основном по производственным причинам. Среди них следует обратить внимание на недостаточную точность соединения, неподходящий размер штифта, недостаточную твердость штифта или неподходящий материал и т. д. Вал и заслонка большого диаметра могут соединяться специальным способом.
Вал и заслонка малодиаметрального затвора предпочтительно соединяются шпонкой или шлицем, также может использоваться многоугольное соединение валов или штифтовое соединение. Вал и заслонка большого диаметра в основном соединяются шпонкой или коническими штифтами. В настоящее время все больше валов и заслонок соединяются штифтами. Соединительный штифт повреждается в тяжелых условиях эксплуатации. Это происходит в основном по производственным причинам. Среди них следует обратить внимание на недостаточную точность соединения, неподходящий размер штифта, недостаточную твердость штифта или неподходящий материал и т. д. Вал и заслонка большого диаметра могут соединяться специальным способом.
2.5 Длина структуры
Конструкция поворотного затвора с фланцем может быть выполнена в укороченном варианте, однако к такому подходу следует относиться с осторожностью. Слишком малая длина конструкции может повлиять на прочность. Международные стандарты устанавливают допустимую длину конструкции для поворотных затворов с фланцем в укороченном варианте, но длина конструкции затвора, работающего под высоким давлением, не должна быть укорочена, иначе возникнут проблемы, особенно при работе с хрупкими материалами, такими как чугун.
Конструкция поворотного затвора с фланцем может быть выполнена в укороченном варианте, однако к такому подходу следует относиться с осторожностью. Слишком малая длина конструкции может повлиять на прочность. Международные стандарты устанавливают допустимую длину конструкции для поворотных затворов с фланцем в укороченном варианте, но длина конструкции затвора, работающего под высоким давлением, не должна быть укорочена, иначе возникнут проблемы, особенно при работе с хрупкими материалами, такими как чугун.
Компания Nortech является одним из ведущих производителей промышленных клапанов в Китае и имеет сертификат качества ISO9001.
Дата публикации: 20 августа 2021 г.