1 Ključne tačke odabira ventila

1.1 Razjasnite svrhu ventila u opremi ili uređaju

Odrediti radne uslove ventila: prirodu primjenjivog medija, radni pritisak, radnu temperaturu i metodu kontrole rada itd.;

1.2 Ispravno odaberite vrstu ventila

Ispravan izbor tipa ventila zasniva se na potpunom razumijevanju cijelog proizvodnog procesa i radnih uslova od strane projektanta. Prilikom odabira tipa ventila, projektant bi prvo trebao savladati strukturne karakteristike i performanse svakog ventila;

1.3 Odredite krajnji priključak ventila

Među navojnim spojevima, prirubničkim spojevima i spojevima sa zavarivanjem, prva dva se najčešće koriste. Navojni ventili su uglavnom ventili nominalnog prečnika manjeg od 50 mm. Ako je prečnik prevelik, ugradnja i zaptivanje spoja su veoma teški. Ventili sa prirubničkim spojevima su praktičniji za ugradnju i demontažu, ali su teži i skuplji od navojnih ventila, pa su pogodni za cevne spojeve različitih prečnika i pritisaka. Zavarivanje je pogodno za uslove velikih opterećenja i pouzdanije je od prirubničkih spojeva. Međutim, ventile spojene zavarivanjem je teško rastaviti i ponovo ugraditi, pa je njihova upotreba ograničena na slučajeve kada obično mogu pouzdano raditi dugo vremena ili su uslovi upotrebe teški, a temperatura visoka;

1.4 Izbor materijala ventila

Pored razmatranja fizičkih svojstava (temperatura, pritisak) i hemijskih svojstava (korozivnost) radnog medija, pri odabiru materijala za kućište ventila, unutrašnje dijelove i zaptivnu površinu treba obratiti pažnju na čistoću medija (da li postoje čvrste čestice). Pored toga, treba se pozvati na relevantne državne i korisničke propise. Ispravnim i razumnim odabirom materijala ventila može se postići najekonomičniji vijek trajanja i najbolje performanse ventila. Redoslijed odabira materijala tijela ventila je: liveno gvožđe-ugljični čelik-nerđajući čelik, a redoslijed odabira materijala zaptivnih prstenova je: guma-bakar-legirani čelik-F4;

1.5 Ostali

Osim toga, treba odrediti brzinu protoka i nivo pritiska fluida koji protiče kroz ventil, a odgovarajući ventil treba odabrati koristeći postojeće informacije (kao što su katalozi proizvoda ventila, uzorci proizvoda ventila itd.).

2 Uvod u uobičajene ventile

Postoji mnogo vrsta ventila, a varijante su složene. Glavne vrste suzaporni ventili, zaporni ventili, prigušni ventili,leptir ventili, čepni ventili, kuglasti ventili, električni ventili, membranski ventili, nepovratni ventili, sigurnosni ventili, ventili za smanjenje pritiska,parne odvajače i ventile za zatvaranje u slučaju nužde,među kojima se najčešće koriste zasuni, zaporni ventili, prigušnici, čepni ventili, leptirasti ventili, kuglasti ventili, nepovratni ventili i membranski ventili.

2.1 Zaporni ventil

Zaporni ventil je ventil čije se tijelo za otvaranje i zatvaranje (ploča ventila) pokreće vreteno ventila i pomiče gore-dolje duž zaptivne površine sjedišta ventila, što može spojiti ili prekinuti prolaz fluida. U poređenju sa zapornim ventilom, zaporni ventil ima bolje performanse zaptivanja, manji otpor fluida, manji napor pri otvaranju i zatvaranju i ima određene performanse podešavanja. Jedan je od najčešće korištenih zapornih ventila. Nedostaci su velika veličina, složenija struktura od zapornog ventila, lako trošenje zaptivne površine i teško održavanje. Općenito nije pogodan za prigušivanje. Prema položaju navoja na vretenu zapornog ventila, može se podijeliti na dvije vrste: tip sa uzlaznim vretenom i tip sa skrivenim vretenom. Prema strukturnim karakteristikama ploče ventila, može se podijeliti na dvije vrste: klinasti tip i paralelni tip.

2.2 Zaporni ventil

Zaporni ventil je ventil koji se zatvara prema dolje, kod kojeg se dijelovi za otvaranje i zatvaranje (disk ventila) pokreću pomoću stabla ventila, pomičući se gore-dolje duž ose sjedišta ventila (zaptivne površine). U poređenju sa zapornim ventilom, ima dobre performanse podešavanja, slabe performanse zaptivanja, jednostavnu strukturu, praktičnu proizvodnju i održavanje, veliki otpor fluida i nisku cijenu. To je često korišteni zaporni ventil, koji se uglavnom koristi za cjevovode srednjeg i malog promjera.

2.3 Kuglasti ventil

Dijelovi za otvaranje i zatvaranje kuglastog ventila su sfere s kružnim rupama, a sfera se okreće zajedno s vretenom ventila kako bi se ostvarilo otvaranje i zatvaranje ventila. Kuglasti ventil ima jednostavnu strukturu, brzo prebacivanje, praktičan rad, malu veličinu, malu težinu, mali broj dijelova, mali otpor fluida, dobro zaptivanje i jednostavno održavanje.

2.4 Prigušnica

Osim diska ventila, prigušnica ima u osnovi istu strukturu kao i zaporni ventil. Disk ventila je komponenta prigušnice, a različiti oblici imaju različite karakteristike. Prečnik sjedišta ventila ne smije biti prevelik, jer je visina otvora mala, a protok medija se povećava, što ubrzava eroziju diska ventila. Prigušnica ima male dimenzije, malu težinu i dobre performanse podešavanja, ali tačnost podešavanja nije visoka.

2.5 Zaporni ventil

Čepni ventil koristi tijelo čepa s prolaznim otvorom kao dio za otvaranje i zatvaranje, a tijelo čepa se okreće zajedno s vretenom ventila kako bi se postiglo otvaranje i zatvaranje. Čepni ventil ima jednostavnu strukturu, brzo se otvara i zatvara, jednostavan je za rukovanje, mali otpor fluida, malo dijelova i malu težinu. Čepni ventili dostupni su u direktnim, trosmjernim i četverosmjernim tipovima. Direktni čepni ventili se koriste za isključivanje medija, a trosmjerni i četverosmjerni čepni ventili se koriste za promjenu smjera medija ili preusmjeravanje medija.

2.6 Leptir ventil

Leptir ventil je leptir ploča koja se rotira za 90° oko fiksne ose u tijelu ventila kako bi izvršila funkciju otvaranja i zatvaranja. Leptir ventil je male veličine, lagan, jednostavne strukture i sastoji se od samo nekoliko dijelova.

Može se brzo otvoriti i zatvoriti rotiranjem za 90°, te je jednostavan za rukovanje. Kada je leptirasti ventil u potpuno otvorenom položaju, debljina leptiraste ploče je jedini otpor kada medij teče kroz tijelo ventila. Stoga je pad pritiska koji generira ventil vrlo mali, tako da ima dobre karakteristike kontrole protoka. Leptirasti ventili se dijele na dvije vrste zaptivanja: elastično meko zaptivanje i metalno tvrdo zaptivanje. Kod elastičnih zaptivača, zaptivni prsten može biti ugrađen u tijelo ventila ili pričvršćen na periferiju leptiraste ploče. Ima dobre performanse zaptivanja i može se koristiti za prigušivanje, kao i za vakuumske cjevovode za srednje i korozivne medije. Ventili sa metalnim zaptivačima uglavnom imaju duži vijek trajanja od ventila sa elastičnim zaptivačima, ali je teško postići potpuno zaptivanje. Obično se koriste u slučajevima kada protok i pad pritiska značajno variraju i potrebne su dobre performanse prigušivanja. Metalne zaptivače se mogu prilagoditi višim radnim temperaturama, dok elastični zaptivači imaju nedostatak što su ograničeni temperaturom.

2.7 Nepovratni ventil

Nepovratni ventil je ventil koji može automatski spriječiti povratni tok fluida. Disk ventila nepovratnog ventila se otvara pod djelovanjem pritiska fluida, a fluid teče od ulazne prema izlaznoj strani. Kada je pritisak na ulaznoj strani niži od pritiska na izlaznoj strani, disk ventila se automatski zatvara pod djelovanjem faktora kao što su razlika u pritisku fluida i vlastita gravitacija kako bi se spriječio povratni tok fluida. Prema strukturnom obliku, dijeli se na podizni nepovratni ventil i zakretni nepovratni ventil. Podizni nepovratni ventil ima bolje zaptivanje od zakretnog nepovratnog ventila i veći otpor fluidu. Za usisni otvor usisne cijevi pumpe treba odabrati nožni ventil. Njegova funkcija je: napuniti ulaznu cijev pumpe vodom prije pokretanja pumpe; održavati ulaznu cijev i tijelo pumpe punim vode nakon zaustavljanja pumpe u pripremi za ponovno pokretanje. Nožni ventil se obično postavlja samo na vertikalnu cijev na ulazu pumpe, a medij teče odozdo prema gore.

2.8 Membranski ventil

Dio membranskog ventila koji se otvara i zatvara je gumena membrana, koja se nalazi između tijela ventila i poklopca ventila.

Izbočeni dio dijafragme je pričvršćen na stablo ventila, a tijelo ventila je obloženo gumom. Budući da medij ne ulazi u unutrašnju šupljinu poklopca ventila, stablo ventila ne treba zaptivku. Membranski ventil ima jednostavnu strukturu, dobre performanse brtvljenja, lako održavanje i nizak otpor fluida. Membranski ventili se dijele na preljevne, ravne, pravokutne i jednosmjerne.

3 Uobičajene upute za odabir ventila

3.1 Upute za odabir zapornog ventila

Generalno, prvo treba odabrati zasunske ventile. Pored pare, ulja i drugih medija, zasunski ventili su pogodni i za medije koji sadrže granularne čvrste materije i visoku viskoznost, te su pogodni za ventile za odzračivanje i sisteme niskog vakuuma. Za medije sa čvrstim česticama, tijelo zasunskog ventila treba imati jedan ili dva otvora za pročišćavanje. Za medije niskih temperatura treba odabrati specijalni zasunski ventil za niske temperature.

3.2 Upute za odabir zapornog ventila

Zaporni ventil je pogodan za cjevovode s niskim zahtjevima za otpor fluida, odnosno gubitak pritiska se ne uzima u obzir veliki, kao i za cjevovode ili uređaje s medijima visoke temperature i visokog pritiska. Pogodan je za parne i druge medijske cjevovode s DN < 200 mm; mali ventili mogu koristiti zaporne ventile, kao što su igličasti ventili, instrumentalni ventili, ventili za uzorkovanje, ventili za manometar itd.; zaporni ventili imaju regulaciju protoka ili regulaciju pritiska, ali tačnost regulacije nije visoka, a prečnik cjevovoda je relativno mali, pa treba odabrati zaporne ventile ili prigušne ventile; za visokotoksične medije treba odabrati zaporne ventile s mijehom; ali zaporne ventile ne treba koristiti za medije s visokom viskoznošću i medije koji sadrže čestice koje se lako talože, niti ih treba koristiti kao ventile za odzračivanje i ventile za sisteme s niskim vakuumom.

3.3 Upute za odabir kuglastog ventila

Kuglasti ventili su pogodni za medije niskih temperatura, visokog pritiska i visoke viskoznosti. Većina kuglastih ventila može se koristiti u medijima sa suspendovanim čvrstim česticama, a može se koristiti i za praškaste i granulirane medije u skladu sa zahtjevima materijala zaptivača; kuglasti ventili punog kanala nisu pogodni za regulaciju protoka, ali su pogodni za situacije koje zahtijevaju brzo otvaranje i zatvaranje, što je pogodno za hitno isključivanje u slučaju nesreće; kuglasti ventili se obično preporučuju za cjevovode sa strogim performansama brtvljenja, habanjem, kanalima za skupljanje, brzim otvaranjem i zatvaranjem, isključivanjem pod visokim pritiskom (velika razlika pritiska), niskom bukom, fenomenom gasifikacije, malim radnim momentom i malim otporom fluida; kuglasti ventili su pogodni za lake konstrukcije, isključivanje pod niskim pritiskom i korozivne medije; kuglasti ventili su također najidealniji ventili za medije niskih temperatura i duboko hladne medije. Za cjevovodne sisteme i uređaje za medije niskih temperatura treba odabrati kuglaste ventile niskih temperatura sa poklopcima ventila; pri korištenju plutajućih kuglastih ventila, materijal sjedišta ventila treba da podnese opterećenje kugle i radnog medija. Kuglasti ventili velikog prečnika zahtijevaju veću silu tokom rada, a kuglasti ventili DN≥200 mm trebaju koristiti pužni prijenos; fiksni kuglasti ventili su pogodni za prilike sa većim prečnikom i višim pritiscima; osim toga, kuglasti ventili koji se koriste za cjevovode visokotoksičnih procesnih materijala i zapaljivih medija trebaju imati vatrootporne i antistatičke strukture.

3.4 Upute za odabir prigušnog ventila

Prigušujući ventili su pogodni za prilike sa niskom temperaturom medija i visokim pritiskom, te su pogodni za dijelove kojima je potrebno prilagoditi protok i pritisak. Nisu pogodni za medije sa visokom viskoznošću i koji sadrže čvrste čestice, niti su pogodni za izolacijske ventile.

3.5 Upute za odabir zapornog ventila

Zaporni ventili su pogodni za situacije koje zahtijevaju brzo otvaranje i zatvaranje. Općenito nisu pogodni za paru i medije visoke temperature. Koriste se za medije niske temperature i visoke viskoznosti, a pogodni su i za medije sa suspendiranim česticama.

3.6 Upute za odabir leptir ventila

Leptirasti ventili su pogodni za prilike sa velikim promjerima (kao što je DN﹥600mm) i kratkim konstrukcijskim zahtjevima, kao i za prilike koje zahtijevaju regulaciju protoka i brzo otvaranje i zatvaranje. Obično se koriste za medije kao što su voda, ulje i komprimirani zrak sa temperaturama ≤80℃ i pritiscima ≤1,0 MPa; budući da leptirasti ventili imaju relativno veliki gubitak pritiska u poređenju sa zasunima i kuglastim ventilima, leptirasti ventili su pogodni za cjevovodne sisteme sa manjim zahtjevima za gubitak pritiska.

3.7 Upute za odabir nepovratnog ventila

Nepovratni ventili su uglavnom pogodni za čiste medije, a nisu pogodni za medije koji sadrže čvrste čestice i visoku viskoznost. Kada je DN≤40 mm, preporučuje se upotreba podiznog nepovratnog ventila (dozvoljena je ugradnja samo na horizontalne cijevi); kada je DN=50～400 mm, preporučuje se upotreba podiznog nepovratnog ventila sa zakretnim vratilom (može se ugraditi i na horizontalne i na vertikalne cijevi. Ako se ugrađuje na vertikalnu cijev, smjer protoka medija treba biti odozdo prema gore); kada je DN≥450 mm, preporučuje se upotreba tampon nepovratnog ventila; kada je DN=100～400 mm, može se koristiti i diskast nepovratni ventil; nepovratni ventil sa zakretnim vratilom može se izraditi za vrlo visok radni pritisak, PN može doseći 42MPa, i može se primijeniti na bilo koji radni medij i bilo koji radni temperaturni raspon u skladu s različitim materijalima kućišta i brtvi. Medij je voda, para, plin, korozivni medij, ulje, lijekovi itd. Radni temperaturni raspon medija je između -196～800℃.

3.8 Upute za odabir membranskog ventila

Membranski ventili su pogodni za ulje, vodu, kisele medije i medije koji sadrže suspendovane materije, s radnom temperaturom manjom od 200℃ i pritiskom manjim od 1,0 MPa, ali ne za organske rastvarače i jake oksidanse. Membranski ventili prelivnog tipa su pogodni za abrazivne granularne medije. Za odabir membranskih ventila prelivnog tipa treba koristiti tabelu karakteristika protoka. Direktni membranski ventili su pogodni za viskozne tečnosti, cementne kaše i sedimentne medije. Osim za posebne zahtjeve, membranski ventili se ne smiju koristiti na vakuumskim cjevovodima i vakuumskoj opremi.