Вентили специальных конструкций

Вентили разделяют по следующим признакам: по параметрам среды (давление, температура, агрессивность и др.) и специальному назначению.

По параметрам среды вентили бывают: высокого давления, высоких температур, глубокого холода, и т. д.

По специальному назначению вентили подразделяются: для резервуаров (сливные) и для специальных сред (шлама, сыпучих, сред с высокой вязкостью и др.).

Вентили высокого давления (см. рисунок 6.7 а,б) изготовляют с диаметрами условных проходов от 3 до 125 мм, рассчитанные на рабочие давления до 2500 кгс/см². Отличительными особенностями конструкции этих вентилей являются: кованый корпус; подача среды под золотник для уменьшения воздействия на сальник; линзовое присоединение к трубопроводу; усиленная конструкция шпинделя и золотника; большая величина момента, необходимого для закрытия вентиля; увеличенная по сравнению с обычными вентилями, высота; отсутствие вращения золотника вокруг оси. Золотник связан со шпинделем посредством штока. Шток присоединяется к шпинделю при помощи сцепки, конструкция которой исключает вращение штока вокруг оси.

В игольчатом регулирующем угловом вентиле высокого давления (см. рисунок 6.6 б) основное внимание также уделяется надежности сальника, который расположен непосредственно в кованом корпусе и затягивается при помощи контргайки. Игольчатые вентили такой конструкции можно применять в качестве запорного устройства для систем измерений и пробоотборных систем.

а) б)

Рисунок 6.7, а Запорный угловой вентиль высокого давления

1 — корпус; 2 — седло; 3 — золотник; 4 — сальника; шток; 5 — корпус сальника; 6 – набивка сальника; 7 — стойка (бугель), 8- нажимная гайка; 9 — сцепка; 10- шпиндель; 11 -маховик; 12 — присоединительный фланец

Рисунок 6.7, б Игольчатый вентиль высокого давления

1- корпус; 2 — игла; 3 — набивка сальника; 4 — стойка; 5 — контргайка; 6 — нажимная гайка

В некоторых технологических процессах широко применяют вентили, рассчитанные для работы при температурах рабочих сред более 200°С. Необходимо, чтобы конструкции этих вентилей удовлетворяли следующим требованиям: сальниковое устройство должно быть предохранено от воздействия температуры среды, а привод — от высокой температуры на его выходном элементе; вентиль должен быть изготовлен из специальных термостойких сплавов (хромоникелевые и хромоникелемолибденовые стали); герметичность перекрытия прохода должна быть достаточно надежной.

Вентили для коррозионных сред имеют следующие особенности: детали, соприкасающиеся с рабочей средой, а также золотник и седло изготовляют из материалов, стойких к коррозионному воздействию среды; повышенные требования к сальниковому устройству.

Для деталей дроссельных устройств можно применять керамические материалы (технический фаянс и твердый фарфор), способные хорошо выдерживать разнообразные напряжения и нагрузки. Эти материалы отличаются коррозионной устойчивостью против кислот, щелочей, растворителей и солей любой концентрации при температуре до 120°С хорошо работают на износ. Гладкая поверхность этих материалов значительно уменьшает потери на трение потока о стенки арматуры. Для предотвращения возможности разрушения на керамические детали вентиля надевают сборный металлический кожух. На рисунке 6.8 представлен фарфоровый армированный вентиль, рассчитанный на давление 15 кгс/см² при температурах среды до 180°С.

Рисунок 6.8 Прямоточный фарфоровый вентиль.

Основной недостаток вентилей этого типа — относительно небольшой срок службы мембраны. Применение мембраны в качестве запорного элемента, который одновременно служит и для разделения рабочей полости вентиля с окружающей атмосферой, исключает необходимость в сальниковом устройстве, что существенно упрощает конструкцию. Но появляется проблема полного исключения вращательного движения шпинделя во избежание «скручивания» мембраны, которое может привести к ее разрыву. Для предотвращения разрыва мембраны от давления среды предусмотрена телескопическая опора из колец. Мембрана прижимается к корпусу крышкой, на которой крепится ходовая гайка, связанная с маховиком.