Zaporni ventil se uglavnom koristi za regulaciju i zaustavljanje protoka tekućine kroz cjevovod. Razlikuju se od ventila kao što sukuglasti ventilii zapornih ventila po tome što su posebno dizajnirani za kontrolu protoka fluida i nisu ograničeni samo na zatvaranje. Razlog zašto je zaporni ventil tako nazvan je taj što stariji dizajn predstavlja određeno sferno tijelo i može se podijeliti na dvije hemisfere, odvojene ekvatorom, gdje protok mijenja smjer. Stvarni unutrašnji elementi zatvarajućeg sjedišta obično nisu sferni (npr. kuglasti ventili), već su tipičnije ravni, hemisferični ili u obliku čepa. Kuglasti ventili više ograničavaju protok fluida kada su otvoreni nego zaporni ili kuglasti ventili, što rezultira većim padom pritiska kroz njih. Kuglasti ventili imaju tri glavne konfiguracije tijela, od kojih se neke koriste za smanjenje pada pritiska kroz ventil. Za informacije o drugim ventilima, pogledajte naš Vodič za kupce ventila.

Dizajn ventila

Zaporni ventil se sastoji od tri glavna dijela: tijela ventila i sjedišta, diska ventila i vretena, zaptivke i poklopca. U radu, okretanjem navojnog vretena kroz ručni točak ili aktuator ventila podižete disk ventila sa sjedišta ventila. Prolaz fluida kroz ventil ima putanju u obliku slova Z tako da fluid može doći u kontakt s glavom diska ventila. Ovo se razlikuje od zapornih ventila gdje je fluid okomit na zatvarač. Ova konfiguracija se ponekad opisuje kao tijelo ventila u obliku slova Z ili ventil u obliku slova T. Ulaz i izlaz su međusobno poravnati.

Druge konfiguracije uključuju ugaone i Y-oblikovane uzorke. Kod ugaonog zapornog ventila, izlaz je pod uglom od 90° u odnosu na ulaz, a fluid teče duž L-oblikovane putanje. Kod konfiguracije tijela ventila u obliku slova Y ili Y, stablo ventila ulazi u tijelo ventila pod uglom od 45°, dok ulaz i izlaz ostaju u liniji, isto kao i kod trosmjernog ventila. Otpor ugaonog ventila protoku je manji od otpora T-oblikovanog ventila, a otpor Y-oblikovanog ventila je manji. Trosmjerni ventili su najčešći od tri vrste.

Zaptivni disk je obično sužen kako bi odgovarao sjedištu ventila, ali se može koristiti i ravni disk. Kada je ventil blago otvoren, fluid ravnomjerno teče oko diska, što dovodi do raspodele habanja na sjedištu ventila i disku. Stoga, ventil efikasno radi kada je protok smanjen. Generalno, smjer protoka je prema strani stabla ventila, ali u okruženju visoke temperature (para), kada se tijelo ventila hladi i skuplja, protok se često okreće kako bi disk ventila bio čvrsto zatvoren. Ventil može podesiti smjer protoka kako bi koristio pritisak za zatvaranje (protok iznad diska) ili otvaranje (protok ispod diska), što omogućava ventilu da se ne zatvori ili ne otvori.

Zaptivni disk ili čep se obično vodi do sjedišta ventila kroz kavez kako bi se osigurao pravilan kontakt, posebno u primjenama visokog pritiska. Neki dizajni koriste sjedište ventila, a zaptivač na strani klipnjače ventila na disk pritisnoj ploči naslanja se na sjedište ventila kako bi se oslobodio pritisak na zaptivku kada je ventil potpuno otvoren.

Prema dizajnu zaptivnog elementa, zaporni ventil se može brzo otvoriti nekoliko okreta vretena ventila kako bi se brzo pokrenuo protok (ili zatvoriti kako bi se zaustavio protok), ili postepeno otvoriti višestrukim rotacijama vretena ventila kako bi se generirao reguliraniji protok kroz ventil. Iako se čepovi ponekad koriste kao zaptivni elementi, ne treba ih miješati s čepnim ventilima, koji su uređaji s četvrtinskim okretanjem, slični kuglastim ventilima, koji koriste čepove umjesto kugli za zaustavljanje i pokretanje protoka.

aplikacija

Zaporni ventiliKoriste se za zatvaranje i regulaciju postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, elektrana i procesnih postrojenja. Koriste se u parovodima, rashladnim krugovima, sistemima podmazivanja itd., gdje kontrola količine fluida koji prolazi kroz ventile igra važnu ulogu.

Materijal tijela kuglastog ventila obično je liveno gvožđe ili mesing/bronza u primjenama niskog pritiska, a kovani ugljični čelik ili nehrđajući čelik u primjenama visokog pritiska i temperature. Navedeni materijal tijela ventila obično uključuje sve dijelove pod pritiskom, a "obrub" se odnosi na dijelove osim tijela ventila, uključujući sjedište ventila, disk i vreteno. Veća veličina određena je klasom pritiska ASME klase, a naručuju se standardni vijci ili prirubnice za zavarivanje. Dimenzioniranje kuglastih ventila zahtijeva više truda nego dimenzioniranje nekih drugih vrsta ventila jer pad pritiska na ventilu može biti problem.

Dizajn uzlazne stabljike je najčešći uzaporni ventili, ali se mogu naći i ventili sa nepodiznim vretenom. Poklopac je obično pričvršćen vijcima i može se lako ukloniti tokom unutrašnjeg pregleda ventila. Sedište ventila i disk se lako zamjenjuju.

Zaporni ventili su obično automatizovani pomoću pneumatskih klipnih ili membranskih aktuatora, koji djeluju direktno na stablo ventila kako bi pomaknuli disk u položaj. Klip/membrana mogu biti opružno pritisnuti kako bi se ventil otvorio ili zatvorio nakon gubitka pritiska zraka. Koristi se i električni rotacijski aktuator.