Tolózárak, az ipari forradalom terméke, régóta domináns helyzetben voltak az iparban, annak ellenére, hogy sok más szelep, például a gömbszelepek és a dugószelepek történelmi jelenléte volt. azonban, az utóbbi években, A kapuszelepek fokozott versenyben voltak a gömbszelepek és a pillangószelepek között, amelyek több piaci részesedést ragadtak meg.
Ellentétben golyóscsapok, dugós szelepek, és pillangószelepek, tolózárak legyen egyedi záró mechanizmus. A bezárási elem, kapu vagy lemez, lineárisan mozog a szár vagy orsó többszörös forgása révén. Az útvonalról emelkedik és belép a szelep tetejébe (A motorháztetőnek hívják). Ezek a szelepek, lineárisan nyitva, több forduló vagy lineáris szelep néven is ismertek, különbözik a negyed fordulószelepektől, ahol a szár forog 90 fokok, Általában felemelkedés nélkül.
A kapuszelepek különféle anyagokban és nyomásbesorolásban kaphatók, a méretekkel, mint az NP -k ½ hüvelykig, akár az NP -kig terjednek 144 hüvelyk, Az alkalmazások széles spektrumához való vendéglátás. A kapuszelepek domináns kialakítása az öntéssel gyártott alkatrészekből áll, kovácsolás, vagy hegesztés, a domináns casting dizájn.
A kapuszelepek egyik figyelemre méltó aspektusa az, hogy képesek teljesen kinyitni, Szinte nincs obstrukció vagy súrlódás biztosítása az áramlási úthoz. A teljesen kinyitott kapuszelepek által kínált áramlási ellenállás nagyjából megegyezik az azonos port méretű csővezeték -szakaszával. Következésképpen, A kapuszelepeket továbbra is széles körben használják a lezárási vagy be- és kikapcsolási alkalmazásokban. Néhány szelepterminológiában, A kapuszelepeket gömbszelepeknek is nevezik.
azonban, Lehet, hogy a kapuszelepek nem a legjobb választás az áramlás szabályozására vagy a teljesen nyitott vagy teljesen zárt irányba történő működtetéshez. A részlegesen nyitott kapuszelepek használata fojtáshoz vagy áramlásvezérléshez a kapu vagy a szelep ülés gyűrűjének károsodását okozhatja a részleges nyitva tartott turbulens áramlási környezet ütközése miatt.
Kapu szelep belső szerkezete
Míg a legtöbb kapuszelep megjelenésben hasonló lehet, Belső terveik változhatnak. A legtöbb kapuszelep testből és motorháztetőből áll, a motorháztetővel, amely egy kapunak vagy lemeznek nevezett bezárási elemet tartalmaz. A záró elem a motorháztetőn áthaladó szárhoz van csatlakoztatva, Végül egy kézikerekhez vagy más hajtóeszközhez csatlakoztatva a STEM működéséhez. A szár körüli nyomást a tömörítő dobozba vagy a kamrába tömörítéssel korlátozzák.
Kapuszelep belső, nem kapcsolódik a szelep vékonyságához vagy illeszkedéséhez, Lásd a szelepen belüli alkatrészeket, amelyek jelentős stresszt szenvednek, vagy súlyos eróziónak és korróziónak vannak kitéve. Kapuszelepekben, A belső anyag a szárból áll, lemezes ülés területe, testülés, és hátsó ülés. A közönséges bronz- vagy sárgaréz szelepek általában a testből és a motorháztetőből származó anyagból készültek.. Az öntöttvas és az elárasztott vasszelepek akár vas belső vagy bronz belső anyagokat használnak.
Az acélszelepek különféle belső anyagokkal felszerelhetők, beleértve a volfrám króm kobalt ötvözetet, Hastelloy ötvözet, 316SS, 347SS, Monel ötvözet, És ötvözet 20, Általában a kapu szelep belső részeihez használják.
Kapuszelep -lemez kialakítása
A kapuszelepek magja a bezárási elem, amely két mintában található: ék és párhuzamos tárcsa ülés. Az ék kialakítása, népszerű, mivel a brit mérnök, James Nasmyth találmánya 1843, egy kissé ferde szögű kaput használ, amely megegyezik a test ülés szögével a szoros bezáráshoz. Ékszelepek rögzítik a kaput szilárdan az ülésbe nyomaték alkalmazásával.
Három típusú ékkapu -tervezés létezik:
- Szilárd ék, a legrégebbi és történelmileg elterjedt, szinte egyetemes volt egy ponton. azonban, Hiányzik a rugalmasság, és a szélsőséges hőmérsékleti ingadozások vagy a csőfeszültségek miatt elakadhat az ülésen, deformációt okozva. A szilárd ék kapuk továbbra is standard konfigurációk a bronzhoz, öntöttvas, vízellátás, és kompakt szénacél szelepek (API 602 beír).
- A teljesen rugalmas ék rendkívül rugalmas, A hőmérsékleti változásokhoz való alkalmazkodás és a káros csőfeszültségek korlátozás nélkül, hornyok vagy résidők hozzáadásával a perifériája körül. A rugalmas mintákat könnyebben gyárthatják, A kapu rugalmasságával az ülés felületén levő kisebb hiányosságok kompenzálása. Eddig, A rugalmas ékminták a leggyakoribb típusok az ipari kapu szelepeken.
- Az osztott ék kétrészes kialakításból áll, megfelelő arcokkal az egyes kapu hátulján. Ezek a megfelelő arcok lehetővé teszik a lefelé irányuló szár tolóerőjét a kapu felületére és az ülésre. Ez a rugalmas kialakítás megakadályozza a termikus bővítés által okozott interferenciát is. azonban, Az osztott mintáknak hátránya van: Piszkos alkalmazásokban, A maradék vagy a törmelék a felek között ütközhet, eltérést vagy akár elzáródást okozhat. Az osztott ék-minták gyakoriak a rozsdamentes acélból és a nagy ötvözött szelepekben, valamint sok kis bronzszelep.
Az ékkapukat a szeleptesthez öntött vagy hegesztett hornyok vagy bordák vezetik, és az ülés irányítja. Ezek az ék -irányító eszközök fenntartják az igazítást a kinyitás vagy bezárás során, megakadályozva, hogy ezen folyamatok alatt csúszjon a downstream ülésen.
A kapu szelepek egy másik szelepcsatolási stílusa a párhuzamos tárcsás ülés kialakítása. A párhuzamos ülések beszerelhetnek rugókat egy szigorúbb tömítéshez, vagy megbízható pecsétet képezhetnek az upstream irányba. A párhuzamos ülés egy pozicionális ülés; A kapu helyzete meghatározza a tömítést, az erő nagysága helyett (nyomaték) a száron a kapun alkalmazva alkalmazta.
Karosszéria/motorháztető kialakítása
A kapuszelepek általában két fő részből állnak: a test és a motorháztető, A kapuszelep nyomástartalmú héjának kialakítása. Különböző tervek vannak a felületre e két összetevő között.
- A menetes ízületek a legegyszerűbb kialakítás, de csak olcsókhoz használják, alacsony nyomású bronzszelepek.
- Az uniós ízületeket főként bronzszelepekhez is használják, De a szakszervezet kialakítása lehetővé teszi a könnyebb szétszerelést, A karbantartás és a javítás megkönnyítése.
- A csavarozott motorháztető ízületek a legnépszerűbb ízületek, A kapuszelepek túlnyomó többségéhez használják a mai ipari alkalmazásokban. Ellentétben a menetes és uniós motorháztetőkkel, A csavarozott motorháztetőcsatlakozások tömítéseket igényelnek a test és a motorháztető közötti ízület lezárásához.
- A nyomástömítő illesztéseket a szeleptest belsejében folyékony nyomás aktiválja, amely puha vasalóból vagy grafitból készült, a test és a motorháztető között beillesztve.. Nyomás tömítés szelepekben, Minél magasabb a nyomás a testüregben, Minél nagyobb az erő a tömítésre. A nyomástömítő motorháztetőket széles körben használják nagynyomásban, magas hőmérsékletű alkalmazások, mint például az energiasziparban.
- A hegesztett motorháztető -ízületek rendkívül népszerű test/motorháztető -ízületek a kompakt acélszelepekhez, amelyek méretük ½ hüvelykig terjed 2 hüvelyk és nyomásminősítések 800 hogy 2500, Nem igényel szétszerelést.
Anyagok és szabványok
Az acél és a vas a leggyakrabban használt anyagok a kapuszelep konstrukciójában. Az acélanyagok a legtöbb ipari alkalmazásra alkalmasak, míg a vasanyagok olyan alkalmazásokhoz alkalmasak, mint a víz, szennyvíz, és a fűtés, szellőzés, és légkondicionáló (HVAC). Egyéb, általánosan használt kapuszelep -építőanyagok közé tartozik a rozsdamentes acél, bronz, és olyan nagy ötvözött anyagok, mint a Hastelloy és a króm-nikkel-vas ötvözetek.
A kapu szelep tervezésének és építési előírásainak vonatkozásában, A belföldi szabványok tartalmazzák a GB és GB/T nemzeti szabványokat, valamint az ipari szabványok JB és JB/T, a csoportos szabványokkal és a vállalati szabványokkal együtt. Nemzetközileg, A szabványokat olyan szervezetek hozták létre, mint az American Petroleum Institute (API), A gyártók szabványosító társaság (MSS), Az American Water Works Association (AWWA), és az amerikai gépészmérnökök társasága (ASME).
Kapuszelep alpiacok
Bár a negyed fordulószelepek jelentős részét vették a kapu szeleppiacának a múltban 50 évek, Egyes iparágak továbbra is erősen támaszkodnak a kapuszelepekre, beleértve a kőolaj- és földgáziparokat. Annak ellenére, hogy a gömbszelepek fejlődnek a földgázvezetékekben, A nyersolaj vagy a folyékony csővezetékek továbbra is a párhuzamos üléskapu szelepek erődítményei. Nagyobb méretű szelepekben, A kapuszelepek továbbra is az elsődleges választás a legtöbb alkalmazás számára, beleértve a finomító iparágot. A tervezés stabilitása és a gazdasági összköltség kulcsfontosságú tényezők, amelyek befolyásolják ezen szelepek elfogadását.
Az alkalmazás szempontjából, Számos folyamatipar használja a polietrafluor -etilén biztonságos működési hőmérsékletét magasabb hőmérsékleten (PTFE), A fő ülés anyag az úszó golyószelepekhez. A nagyteljesítményű pillangószelepek és a fém üléssel ellátott gömbszelepek nagyobb felhasználást szereztek a finomításban, Bár teljes költségeik általában magasabbak, mint a kapuszelepek. A vízi közüzemi ágazatban, A vaskapu szelepei továbbra is uralkodnak, Költséghatékony és tartós bizonyítás még eltemetett alkalmazásokban is.
Az energiaipar ötvözött kapuszelepeket alkalmaz a rendkívül magas nyomással és hőmérsékletkel járó alkalmazásokhoz. Annak ellenére, hogy kialakult néhány új Y-mintás gömbszelep és fémbe ülő gömbszelepek, amelyeket fojtószelepekhez terveztek, A kapuszelepek továbbra is kedvelik a közüzemi ágazatban.
Ma, tolózárak, magas költséghatékonyságukról ismert, továbbra is az elsődleges választás sok szolgáltatási alkalmazás számára. Mark Twain egyszer azt mondta, “A halálom jelentései nagyon eltúlzottak.” Amíg a gömbszelepek, dugós szelepek, és a pillangószelepek kibővítették piaci részesedést az évtizedek során, A régóta fennálló kapuszelep sem kivétel Twain érzelme alól - a pusztulásról szóló pletykák nagymértékben eltúlzottak!