Klizni ventili s podijeljenim tijelom na zračni pogon
Cat:Klizni ventili na zračni pogon
Klizni ventili na zračni pogon nude jedinstveno i isplativo rješenje za probleme s kontrolom tekućine. Tajna leži u gumenom rukavcu ventila - je...
See DetailsKlizni ventili na zračni pogon kontrolirajte protok primjenom pritiska komprimiranog zraka na vanjsku stranu savitljive gumene čahure, uzrokujući da se čahura savije prema unutra i priklješti. Kada se tlak zraka oslobodi, prirodna elastičnost rukavca ga vraća u potpuno otvoren položaj, vraćajući neograničeni protok kroz provrt ventila. Ovo načelo rada bitno se razlikuje od kuglastih ventila, zasunskih ventila ili leptir ventila — nema unutarnjih mehaničkih komponenti, sjedišta, diskova ili stabljika koje dolaze u dodir s procesnim medijem. Čahura je jedini mokri dio, a cjelokupna funkcija kontrole protoka ostvaruje se njegovom elastičnom deformacijom.
Ovaj dizajn daje zračnim klipnim ventilima niz karakteristika performansi koje nijedan drugi tip ventila ne može ponoviti u istom rasponu primjena. Otvoreni položaj punog provrta stvara nultu restrikciju protoka i nultu turbulenciju kada je ventil otvoren, što ga čini idealnim za abrazivne muljove, viskozne tekućine i medije koji sadrže krutine koje bi začepile, nagrizle ili zaglavile konvencionalne unutarnje dijelove ventila. Djelovanje samočišćenja rukavca dok se otvara i zatvara sprječava nakupljanje čestica na mjestu brtvljenja — stalan problem s ventilima sa sjedištem koji rukuju taloženjem ili kristalizirajućim medijima.
Klizni ventili na zračni pogon proizvode se u dvije različite konfiguracije tijela, od kojih svaka odgovara različitim radnim uvjetima i vrstama medija. Razumijevanje razlika bitno je za točnu specifikaciju.
U dizajnu s otvorenim tijelom, gumena čahura je izložena između dviju krajnjih prirubnica ili krajnjih priključaka, s mehanizmom za pokretanje — obično mehaničkom polugom ili mjehurom pod pritiskom zraka — koji je u kontaktu s čahurom izvana. Ova konfiguracija omogućuje vizualni pregled stanja rukavca tijekom rada i olakšava brzu zamjenu rukavca bez uklanjanja ventila iz cjevovoda. Klizni ventili s otvorenim tijelom i zračnim pogonom obično se specificiraju u primjenama gdje se očekuje značajno trošenje rukavca, kao što je prijenos keramičke kaše ili obrada minerala, gdje brzi pristup održavanju smanjuje zastoje.
Klizni ventili zatvorenog tijela sa zračnim pogonom drže rukavac unutar krutog metalnog ili ojačanog tijela, sa komprimiranim zrakom uvedenim u prstenasti prostor između vanjske stijenke rukavca i unutrašnjosti tijela. Kada se pritisak zraka primijeni na ovu prstenastu komoru, on djeluje ravnomjerno po cijelom opsegu rukavca, proizvodeći vrlo dosljedno i simetrično zatvaranje. Ova konfiguracija osigurava superiorno obuzdavanje tlaka, čineći dizajne zatvorenog tijela standardnim izborom za aplikacije s višim tlakom i medije koji ne mogu biti izloženi atmosferi čak ni trenutno, kao što su toksični, zapaljivi ili sterilni procesni tokovi.
Čahura je najkritičnija komponenta svakog zračnog klipnog ventila — to je jedini dio u kontaktu s procesnim medijem, a njegov materijal mora biti kemijski kompatibilan s tekućinom, fizički izdržljiv pod očekivanim uvjetima abrazije i tlaka, te sposoban za ponovljene elastične cikluse bez pucanja uslijed zamora. Odabir materijala rukavca stoga je jednako važan kao i bilo koji drugi parametar specifikacije.
| Materijal rukava | Raspon temperature | Ključna svojstva | Tipične primjene |
| Prirodna guma (NR) | -40°C do 70°C | Izvrsna otpornost na abraziju, visoka elastičnost | Rudarske kaše, prerada minerala |
| EPDM | -40°C do 120°C | Otpornost na ozon, paru i kiseline | Kemijska obrada, obrada vode |
| Neopren (CR) | -30°C do 100°C | Otpornost na ulja i vremenske uvjete | Uljni mulj, vanjske instalacije |
| Nitril (NBR) | -30°C do 100°C | Izvrsna otpornost na ugljikovodike | Naftni derivati, rukovanje gorivom |
| Prirodna guma za hranu | -20°C do 80°C | Sukladno FDA, ne prlja | Hrana i piće, farmaceutski proizvodi |
| Silikon | -60°C do 180°C | Visokotemperaturna, biokompatibilna | Sterilna obrada, mediji visoke temperature |
Debljina stijenke rukavca i broj ojačanih slojeva tkanine također značajno utječu na performanse. Nastavci s težim zidom i višestrukim slojevima za pojačanje podnose veće unutarnje pritiske i pružaju veću otpornost na vanjsku abraziju, ali zahtijevaju veći zračni pritisak za pokretanje kako bi se postiglo potpuno zatvaranje. Navlake tanjih stijenki zatvaraju se pri nižim tlakovima zraka i nude veću osjetljivost za prigušne primjene, ali imaju niže vrijednosti tlaka. Uvijek odredite konstrukciju rukavca u kombinaciji s radnim rasponom tlaka i dovodom zraka za pokretanje koji je dostupan na mjestu ugradnje.
Jedinstveni princip rada zračnih klipnih ventila čini ih preferiranim — iu mnogim slučajevima jedinim praktičnim — izborom u nizu industrija koje se bave teškim medijima koji bi brzo uništili konvencionalne dizajne ventila.
Rudarstvo predstavlja najveći pojedinačni sektor primjene zračnih klipnih ventila. Muljevite rude, jalovina, voda za ispiranje ugljena i mineralni koncentrati vrlo su abrazivni i često sadrže grube krutine koje bi nagrizle metalna sjedišta ventila i diskove unutar tjedana rada. Gumena čahura potisnog ventila elastično apsorbira udar abrazivnih čestica, raspoređujući habanje po cijeloj površini čahure umjesto da je koncentrira na liniji sjedišta. U dobro projektiranim rudarskim instalacijama, čahure ventila za stezanje rutinski postižu radni vijek mjeren u mjesecima gdje konkurentski tipovi ventila otkazuju u roku od nekoliko dana.
Komunalna i industrijska postrojenja za pročišćavanje vode specificiraju klizne ventile na zračni pogon za rukovanje muljem, pražnjenje komore za pijesak, kontrolu ispiranja filtra i vodove za doziranje kemikalija. Samočišćenje zatvaranja sprječava nakupljanje mulja na sjedištu ventila — kronični problem održavanja sa zasuncima i leptir ventilima u ovim servisima. EPDM navlake pružaju kemijsku otpornost potrebnu za kontakt s otopinama klora, željeznim sulfatom i polimernim flokulantima koji se koriste u procesima obrade.
U primjenama higijenskih procesa, glatki provrt čahure ventila bez pukotina ispunjava zahtjeve za čišćenje na mjestu (CIP) i sterilizaciju na mjestu (SIP) koje mnogi konvencionalni ventili ne mogu zadovoljiti. Materijali za navlake namijenjeni prehrani i FDA-u omogućuju izravan kontakt s prehrambenim proizvodima, pićima i farmaceutskim međuproizvodima bez rizika od kontaminacije. Potpuna odsutnost unutarnjih komponenti ventila eliminira mrtve zone i točke zadržavanja proizvoda koje stvaraju utočište mikroba u dijafragmi i ventilima sa sjedištem.
Kemijske tvornice koriste klizne ventile s zračnim pogonom za korozivne kisele i lužine kaše, medije za kristalizaciju i visoko viskozne tekućine gdje bi uobičajeni unutarnji dijelovi ventila bili napadnuti ili blokirani. Sposobnost određivanja materijala rukavca neovisno o materijalu tijela omogućuje inženjerima optimizaciju kemijske otpornosti za specifičnu kemiju procesa uz održavanje strukturalnog integriteta tijela ventila u okolnom okruženju.
Ispravno dimenzioniranje klipnih ventila na zračni pogon zahtijeva razmatranje nekoliko međusobno povezanih parametara. Ispravan rad u fazi specifikacije sprječava i kvarove u radu i prerano trošenje navlake tijekom rada.
Jedna od operativnih najznačajnijih prednosti klipnih ventila na zračni pogon je jednostavnost zahtjeva za njihovim održavanjem. Bez unutarnjih metalnih komponenti koje bi mogle korodirati, erodirati ili zapeti, program održavanja gotovo se u potpunosti svodi na periodičnu inspekciju i zamjenu rukavca — zadatak koji ne zahtijeva posebne alate i može se dovršiti za nekoliko minuta na većini dizajna s otvorenim tijelom bez uklanjanja tijela ventila iz cjevovoda.
Orijentacija ugradnje je fleksibilna — klizni ventili na zračni pogon mogu se ugraditi u vodoravne, okomite ili nagnute cjevovode bez kompromisa u radu, iako je poželjna okomita ugradnja s protokom prema dolje za medije koji sadrže teške krutine kako bi se spriječilo taloženje u rukavcu kada je ventil zatvoren. Tijelo ventila treba poduprijeti neovisno o cjevovodu kako bi se izbjegao prijenos naprezanja cijevi na krajeve spojeva rukavca, što može uzrokovati preuranjeni kvar brtve prirubnice.
Rutinska inspekcija trebala bi se usredotočiti na vanjštinu rukavca radi površinskih pukotina, mjehurića ili otvrdnuća što ukazuje na kemijski napad ili toplinsku degradaciju, te na kvalitetu zatvaranja - ventil koji više ne postiže zatvaranje bez propuštanja unatoč ispravnom pritisku aktiviranja ima rukavac koji se približava kraju životnog vijeka i treba ga zakazati za zamjenu prije nego što dođe do potpunog kvara. Održavanje zaliha zamjenskih čahura od odgovarajućeg materijala i veličine u skladištu postrojenja eliminira produljene zastoje kada je potrebna hitna zamjena čahura i smatra se najboljom praksom u bilo kojem objektu koji radi s višestrukim zračnim klipnim ventilima u kritičnoj službi.