Mikä on porttiventtiili putkistoissa: toimintaperiaate ja tekniset parametrit

Putkilinjan suunnittelussa luistiventtiili katkaisee tai yhdistää nesteen väliaineen pystysuoraan nostamalla ja laskemalla porttilevyä. Toisin kuin palloventtiilit ja läppäventtiilit, porttilevy vetäytyy kokonaan virtauskanavasta täysin auki, mikä johtaa erittäin alhaiseen nestevastukseen. Valetusta teräksestä valmistetun sulkuventtiilin, jonka nimellishalkaisija on 100 mm, virtausvastuskerroin on vain 0,05 täydessä avauksessa, paljon pienempi kuin 4-6 palloventtiileillä. Tämä ominaisuus tekee luistiventtiileistä ihanteellisia toistuviin täydellisiin avaamis- ja sulkemistoimintoihin. Ne eivät sovellu virtauksen säätelyyn, koska osittainen avaaminen aiheuttaa tärinää ja eroosiota tiivistepinnoissa.

Rakennetiedot ja avainparametrit

Tavallinen putkilinjan luistiventtiili koostuu rungosta, istukasta, porttilevystä, karasta ja käsipyörästä. Venttiilirungon materiaalit valitaan paineluokkien mukaan. Harmaavalurautaa tai pallografiittivalurautaa käytetään luokkaan 150 (PN20), kun taas WCB-valuterästä ja CF8M ruostumatonta terästä käytetään luokassa 300 (PN50) ja sitä korkeammissa laatuluokissa.

Porttilevyrakenteet jakautuvat kiilajoustoon ja rinnakkaiseen kaksoisporttiin. Kiilaportin tiivistepinta muodostaa 5 asteen kaltevuuskulman venttiilin istukan kanssa, jolloin vuoto on nolla pakotetulla kiilauksella. Rinnakkaisportti käyttää keskipainetta aputiivistykseen. Tiivistyspinnat päällystetään yleensä koboltti-pohjaisella kovametalliseoksella, kuten STL6:lla, jonka paksuus on vähintään 1,5 mm ja kovuus 40–45 HRC. Hiontakäsittelyn jälkeen se täyttää ISO 5208 Rate A -vuotostandardin, jonka vuototilavuus on enintään 0,1 cm³/min tiivisteen halkaisijan tuumaa kohden 1,1-kertaisella nimellispaineella.

Toimintatilat ja sovellusskenaariot

Manuaalinen luistiventtiili on yleisin tyyppi. Käsipyörän pyörittäminen käyttää karamutteria ja työntää karaa liikkumaan lineaarisesti ylös ja alas. Pienet -reikäiset luistiventtiilit, joiden DN on pienempi tai yhtä suuri kuin 200, toimivat suoraan käsipyörällä. Halkaisijaltaan 250 mm{6}}käsipyörä tuottaa 45–60 N·m avausvääntömomentin. Suuri{10}}kaliiperi tai haudattupyörän sulkuventtiilis on varustettu vaihteistolaatikoilla. Esimerkiksi DN350-luukkuventtiili, joka on varustettu yksivaiheisella-kierukkavaihteistolla, jonka välityssuhde on 30:1, leikkaa käsipyörän käyttövoiman alle 200 N.

Mekaaninen sulkuventtiilisähköisillä, pneumaattisilla tai hydraulisilla toimilaitteilla varustettuja laitteita käytetään korkeapaineisissa-putkistoissa, kuten 10 MPa:n höyryputkissa ja kaukosäätimen työolosuhteissa.

Sähköiset luistiventtiilit tuottavat toimilaitteen vääntömomentin jopa 3000 N·m asti. Iskun kesto lasketaan varren nousun perusteella. Täysi 150 mm:n iskunpituus 12 mm:n akselin johdolla kestää noin 12,5 sekuntia.

Teolliset sovellukset ja valintaohjeet

API 600- ja ASME B16.34 -standardien mukaiset hiiliteräksiset luistiventtiilit toimivat tasaisesti -29 - 538 asteen lämpötiloissa ja sopivat vedelle, öljylle, maakaasulle ja ei--syövyttäville teollisuusnesteille. OS&Y:n nouseva varsirakenne on laajalti käytössä putkilinjojen sulkuventtiileissä pitkän matkan siirtoputkissa, voimalaitosten kiertovesijärjestelmissä ja jalostamoissa. Avautumisaste voidaan arvioida tarkkailemalla varren pidennystä, ja varren kierteet erotetaan keskiaineesta korroosion vähentämiseksi.

Valintahuomautuksia: Veitsiluistiventtiilejä suositellaan väliaineille, jotka sisältävät kiinteitä hiukkasia. LCC tai LCB matalan lämpötilan-teräs pidennetyllä konepellillä on pakollinen alle -46 asteen käyttölämpötilassa. Oikein valitut luistiventtiilit voivat toimia yli 20 vuotta, ja tiivistepinnat kestävät vähintään 8000 avaus- ja sulkemisjaksoa ennen huoltoa.