Wszystko co powinieneś wiedzieć o zaworach klapowych!

Budowa i zastosowanie przepustnic

W zaworach klapowych, elementem zamykającym oraz regulującym przepływ jest dysk obracający się wokół własnej osi – w pozycji zamkniętej dysk znajduje się w pozycji prostopadłej do osi wzdłużnej rurociągu, natomiast aby osiągnąć pełne otwarcie zaworu, należy dokonać obrotu dysku o 90°.

Rys. 1. Budowa przepustnicy. 1 – korpus, 2 – tuleja, 3 – dysk, 4 – wałek, 4A – dolny wałek, 5 – oprawa, 10 – uszczelnienie, , 11 – tuleja, 12 – pierścień, - 19 – śruba, 51 – podkładka, 18 – dźwignia ręczna 18 – przekładnia ślimakowa.

Szczelność w przepustnicy uzyskuje się poprzez zastosowania uszczelnienia dysku – najczęściej są to uszczelnienia kauczukowe: NBR do powietrza oraz ścieków oraz EPDM do wody. Do bardziej agresywnych mediów istnieje możliwość zastosowania uszczelnień z silikonu, vitonu (FPM), teflonu a nawet metal/metal do bardzo wymagających aplikacji.

Zawory klapowe ze względu na lekką i solidna konstrukcję oraz krótką zabudowę równolegle z dużym zakresem średnic, generują niskie koszty obsługi i konserwacji. Można je montować zarówno w pozycji poziomej, pionowej i skośnej. Co więcej, zawory motylkowe bez przeszkód stosuje się na krótkich odcinkach instalacji oraz w łatwy sposób można zautomatyzować instalację wyposażając je w napędy do zaworów. Szeroki zakres ciśnień pracy i temperatury oraz możliwość stosowania z mediami płynnymi i gazowymi wpływa na wysoką popularność przepustnic. W instalacjach przemysłowych najczęściej wykorzystywane są w układach pneumatyki, grzewczych oraz wodno-kanalizacyjnych. Ponadto bardzo popularne są w przemyśle paliwowym, chemicznym, spożywczym, budowlanym oraz hutniczym. Przepustnice również mają zastosowanie w gałęziach przemysłu, gdzie wymagane są atesty ciśnieniowe, PZH oraz ATEX.

Rodzaje przepustnic

Zawory klapowe występują w różnej rodzaju konstrukcji, która wynika z rodzaju połączeń zaworów z rurociągiem. Możemy wyróżnić 3 rodzaje mocowań:

• Międzykołnierzową - typu WAFER – instalowaną pomiędzy kołnierzami, przykładem tego będą zawory klapowe ECONO

• Międzykołnierzową z uszami - typu LUG – instalowaną do kołnierza rury oddzielnymi śrubami. PRZYKŁADEM będą zawory klapowe THESIS

• Kołnierzową

Odrębnym czynnikiem rozróżniającym budowę przepustnic jest umiejscowienie dysku. Ze względu na ta cechę budowy zaworów rozróżnia się również 3 rodzaje konstrukcji:

• Centryczne – wał przechodzi przez środek dysku – jest to najczęstsze i najprostsze konstrukcyjnie rozwiązanie

• Podwójnie mimośrodowa – wał w konstrukcji przesunięto względem osi dysku (jest jego cięciwą nie średnicą) oraz względem kierunku przepływu (znajduje się za dyskiem)

• Potrójnie mimośrodowa – dodatkowo przesunięto w konstrukcji oś powierzchni uszczelnienia

Zasada działania i montaż przepustnic

Działanie zaworów motylkowych nie jest skomplikowane - dysk obraca się na wale, który z jednej strony połączony jest z korpusem łożyskiem, natomiast drugi koniec przechodzi przez korpus przepustnicy i łączy się z układem sterującym – jest to dźwignia ręczna (dla dużych średnic jest najczęściej przekładnia ślimakowa) lub siłownik. Napędy są popularnym rozwiązaniem automatyzacji stosowanej w instalacjach z zaworami klapowymi. W ofercie Pneumat znajdują się zautomatyzowane zawory klapowe dostępne z magazynu zarówno w wersji pneumatycznej i elektrycznej:

Jedną z innych zalet przepustnic jest niski spadek ciśnień. Przy ciśnieniu trzeba pamiętać, iż klapa zaworu zawsze znajduje się w strumieniu przepływu i dlatego spadek ciśnienia bezpośrednio wpływa na przepływ w zależności od stopnia otwierania zaworu. Skutkować to może zjawiskami takimi jak: przepływ dławiony i kawitacja. Działanie zaworów klapowych w warunkach kawitacji może prowadzić do poważnych uszkodzeń uszczelnień i dysku lub nawet korpusu zaworu. Dlatego też zalecane jest sprawdzenie wartości przepływu i spadku ciśnienia jeżeli zawór będzie pracował w niepełnym otwarciu w celu dławienia przepływu.

Rys. 2. Charakterystyka przepływu dla przepustnic

Zawory klapowe mają charakterystykę przepływu zbliżoną do stałoprocentowej w zakresie kątów otwarcia od 0° do 60° (Rys. 2.). Wskutek tego nadają się do instalacji, gdzie występują duże zmiany natężeń przepływu oraz zmienne spadki ciśnień.

Natomiast wadą zaworów klapowych jest głownie konstrukcja osadzenia dysku – jego uszczelnienie to element zaworu, który ulega najszybciej zużyciu przy częstych cyklach pracy i prowadzi do nieszczelności. Wybrane modele zaworów mają zapewnioną możliwość wymiany uszczelnienia dysku. Ponadto ruch motyla, czyli dysku, jest podatny na burzliwy przepływ medium – w związku z tym zawory nie powinny być montowane blisko takich urządzeń, które mogą być źródłem turbulencji np. pomy.

Wybór przepustnicy, jak przy większości zaworów odcinających, opiera się głownie na wymogach technologicznych instalacji, które korelują z budową materiałową zaworu klapowego – inny zastosujemy w układach wodociągowych, a inny w przemyśle chemicznym. Przeznaczenie klapy jest kluczowe w odpowiednim jej doborze.

Dobór przepustnic

Parametry, które powinniśmy uwzględnić przy prawidłowym doborze zaworów klapowych, to:

• średnica i wydajność zaworu

• materiał wykonania korpusu i dysku oraz materiał uszczelnień

• moment obrotowy zaworu

• rodzaj medium i jego ciśnienie

• temperatura pracy oraz otoczenia

• rodzaj sterowania

• możliwość nastawy położeń końcowych oraz montaż wyłączników krańcowych

• ochrona antykorozyjna

• miejsce montażu

Osprzęt uzupełniający do siłowników pneumatycznych jest szeroko rozbudowanym działem armatury przemysłowej w ofercie Pneumat`u. Dostępne oprzyrządowanie uzupełniające, które najczęściej stosowane jest w zestawie z napędami pneumatycznymi:

• Pozycjoner (pneumatyczny lub elektropneumatyczny)

• Wyłączniki krańcowe

• Zawór rozdzielający typu NAMUR (pneumatyczny lub elektropneumatyczny)

• Awaryjny napęd ręczny

Resumując - przepustnice są funkcjonalnym oraz ekonomicznym rozwiązaniem. Na ich popularność wpływa zdecydowanie szeroki wachlarza zastosowań. Wytrzymała budowa, niska waga w stosunku do średnic przyłącza oraz ergonomiczna zabudowa powodują iż na instalacjach przemysłowych zawory motylkowe zajmują niekwestionowaną pozycje lidera!

Autor:
Izabela Sołowska-Florczyk
Kierownik działu
handlu ogólnego

Autor:
Izabela Sołowska-Florczyk
Kierownik działu
handlu ogólnego