Задвижки с цельным диском часто не подходят для точного регулирования расхода и больше подходят для использования в качестве отсекающего-клапана или клапана полного открытия/полного закрытия, чем для регулирования расхода. Конкретный анализ заключается в следующем:
1. Конструкция и принцип работы задвижки с цельным диском.
Конструктивные особенности:
Внутренняя часть корпуса представляет собой сплошной-диск в форме диска, который можно открывать и закрывать, поднимая или вращая.
Уплотняющая поверхность соприкасается с плоскостью седла и герметизируется под действием механического давления (например, угла клина клиновой задвижки) или упругой деформации (например, задвижек с мягким уплотнением).
Принципы работы:
Когда клапан полностью открыт, диск полностью отделен от седла, площадь потока среды большая, а перепад давления небольшой.
В полностью закрытом состоянии диск прижимается к седлу клапана, перекрывая поток среды.
Ключевые моменты: Путь потока задвижки с цельным диском во время открытия и закрытия является линейным, но конструкция контактной поверхности между диском и седлом клапана не оптимизирована для степени регулирования потока, что приводит к низкой точности регулировки.
2. Причины, по которым задвижка с цельным диском не подходит для регулирования расхода.
1. Отрегулируйте линейность
Феномен: Существует нелинейная зависимость между открытием задвижки и расходом.
На начальной фазе открытия скорость потока меняется медленно (из-за малого проходного сечения и формы края диска).
Из-за внезапного изменения зазора между диском и седлом центральное отверстие и скорость потока могут резко увеличиться, что затрудняет точное управление.
Около полного газа движение стабилизируется, но диапазон регулировки приближается к пределу.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Невозможно добиться плавного регулирования расхода путем точной-регулировки отверстия, и легко вызвать колебания давления в системе или его превышение.
2. Уплотняющая поверхность легко изнашивается.
Трение во время регулировки:
Многократное трение между диском и седлом ускоряет износ уплотнительной крышки, что приводит к увеличению утечек.
Задвижки с мягким уплотнением (например, резиновые седла) могут быть поцарапаны из-за длительного трения, что снижает эффективность уплотнения.
Расходы на техническое обслуживание:
После износа требуется замена диска или седла, что увеличивает время простоя и затраты на техническое обслуживание.
3. Падение давления и потери энергии.
При полном открытии давление снижается, но при регулировке давление падает больше:
Когда задвижка полностью открыта, скорость потока большая, а падение давления небольшое (подходит для использования в качестве шарового клапана).
При регулировке уменьшается зазор между диском и седлом клапана, увеличивается расход среды, значительно увеличивается местный перепад давления, что приводит к потерям энергии в системе.
Сравнение клапанов:
Специализированные регулирующие клапаны (например, шаровые краны, дисковые затворы, запорные клапаны) оптимизируют конструкцию канала потока (например, изоспецифические характеристики, характеристики линейности), что приводит к более равномерному перепаду давления и меньшим потерям энергии во время регулирования.
4. Слабая устойчивость к кавитации и мгновенному испарению.
Высокая-Скорость Среднее воздействие:
Когда среда проходит через узкий зазор, поток среды резко увеличивается, что может привести к газовой эрозии (жидкость) или мгновенному испарению (пар), приводящему к повреждению диска и седла.
Задвижки цельнодисковые не рассчитаны на такие условия работы, что приводит к значительному сокращению срока их службы.
Специальные решения для клапанов:
Коррозионную стойкость можно повысить за счет использования газоне-стойких дисков (например, многоступенчатых-конструкций для сброса давления) или уплотнений из цементированного карбида.
3. Применимые сценарии и альтернативные решения.
1. Подходит для задвижек с твердым диском.
Отключите поток медиа:
В ситуациях, требующих полного открытия или закрытия (например, изоляция трубопровода, техническое обслуживание системы).
Низкие требования к точности:
Системы, нечувствительные к колебаниям расхода, например системы пожарных и канализационных трубопроводов.
Условия эксплуатации при низком давлении крупного калибра:
Конструкция задвижки проста, недорога, подходит для большого диаметра (например, DN300 или выше) и низкого номинального давления.
2.Альтернативные решения регулирования дорожного движения
шаровой кран
Сильная циркуляционная способность, хорошая регулировка линейности (равнопроцентная характеристика), подходит для условий работы при среднем и высоком давлении.
Хорошие характеристики уплотнения, длительный срок службы, но высокая стоимость.
дроссельный клапан
Компактная конструкция, легкий вес, широкий диапазон регулировки (0–90 градусов), подходит для низкого давления большого диаметра.
Герметизирующие характеристики немного ниже, чем у шаровых кранов, но и стоимость ниже.
Перехватчик:
Высокая точность регулировки (линейные характеристики), подходит для условий работы с малым-калибром и высоким-напряжением.
Поскольку перепад давления на задвижке больше, а сопротивление потоку выше, чем у задвижки, его следует выбирать в соответствии с требованиями к перепаду давления в системе.
Регулятор (регулирующий клапан):
Разработанный специально для регулирования расхода, он может быть оснащен интеллектуальным локатором для дистанционного управления и замкнутого-контурного управления.
Самая высокая стоимость, но лучше всего регулируемая, для прецизионных систем управления (например, химикатов, электричества и т. д.).
