Luistiventtiili - putkiliittimet , joissa lukitus- tai säätöelementti liikkuu kohtisuorassa työaineen virtausakseliin nähden [1] . Luistiventtiilit ovat hyvin yleinen venttiilityyppi . Niitä käytetään laajalti lähes kaikissa teknisissä ja kuljetusputkissa , joiden halkaisija on 15-2000 millimetriä asunto- ja kunnallispalveluissa , kaasu- ja vesihuoltojärjestelmissä , öljyputkissa , energialaitoksissa ja monissa muissa käyttöpaineissa jopa 25 MPa ja lämpötiloissa jopa 565 astetta . °C [2] .
Venttiilien laaja käyttö johtuu useista näiden laitteiden eduista, mukaan lukien:
Jälkimmäinen laatu tekee venttiileistä erityisen arvokkaita käytettäviksi pääputkistoissa, joille on ominaista jatkuva nopea väliaineen liike.
Venttiilien haittoja ovat mm.
Harvinaisia poikkeuksia lukuun ottamatta luistiventtiilejä ei ole suunniteltu säätelemään väliaineen virtausta , niitä käytetään ensisijaisesti sulkuventtiileinä - lukituselementti on ääriasennoissa "auki" tai "kiinni" käytön aikana.
Luistiventtiilit valmistetaan yleensä täydellä reiällä, eli venttiilin läpimenevän reiän halkaisija vastaa suunnilleen sen putkilinjan halkaisijaa, johon se on asennettu. Joissakin tapauksissa käytetään kuitenkin kavennettuja luistiventtiilejä venttiilin käyttämiseen vaadittavan vääntömomentin vähentämiseksi ja tiivistepintojen kulumisen vähentämiseksi . Hydraulisen vastuksen lievä lisääntyminen tässä tapauksessa ei käytännössä vaikuta järjestelmän toimintaan; ei ole toivottavaa asentaa tällaisia venttiileitä vain halkaisijaltaan suuriin pääputkiin [3] .
Yleisin tapa ohjata venttiiliä on käsipyörällä (manuaalisesti, joskus käsipyörää kutsutaan myös käsipyöräksi), ja venttiilit voidaan varustaa myös sähkökäyttöisillä (sulkuventtiileillä sähkökäyttö on yksinkertaisempaa kuin ohjausventtiileillä, signalointi Lukituselementin asennon tarkastelu on myös yksinkertaisempi, suunniteltu vain "auki"- ja "kiinni"- ja ei väliasennoille), hydrauliset toimilaitteet ja harvoissa tapauksissa pneumaattiset toimilaitteet . Halkaisijaltaan suuriin käsikäyttöisiin venttiileihin asennetaan yleensä vaihteisto avaamis- ja sulkemisvoimien vähentämiseksi.
Karan liikkeen luonteen mukaan erotetaan venttiilit, joissa on sisäänvedettävä tai ei-sisäänvetävä (pyörivä) kara. Ensimmäisessä tapauksessa, kun venttiiliä avataan ja suljetaan, kara suorittaa translaatio- tai pyörimis-translaatioliikettä, toisessa vain pyörimisliikettä . [neljä]
Tärkeimmät erot venttiilien välillä ovat sulkurungon rakenteessa , tämän ominaisuuden mukaan venttiilit eroavat toisistaan kiila- , suunta- , portti- ja letkultaan [3] .
Yleensä luistiventtiilin rakenne koostuu rungosta ja kannesta, jotka muodostavat ontelon, jossa työväliaine sijaitsee paineen alaisena ja jonka sisään portti sijoitetaan (oikealla olevassa kuvassa se on kiila). Rungossa on kaksi päätä venttiilin liittämistä varten putkistoon (liitospäät ovat laipallisia , kytkentäisiä ja hitsattuja ). Pääsääntöisesti kaksi tiivistettä sijaitsee rungon sisällä, yhdensuuntaisesti tai kulmassa toisiinsa nähden (kuten kuvassa), venttiilin tiivistepinnat painetaan niiden tiivistepintoja vasten "kiinni"-asennossa. Suljin liikkuu tasossa , joka on kohtisuorassa väliaineen rungon läpi kulkevan akselin suhteen, käyttämällä karaa tai sauvaa . Kara pyörivällä mutterilla muodostaa kierreparin , joka, kun yhtä näistä elementeistä kierretään , varmistaa, että suljin liikkuu haluttuun suuntaan. Tämä ratkaisu (katso selittävä piirustus) on yleisin ja sitä käytetään manuaaliseen tai sähköiseen ohjaukseen . Hydraulista tai pneumaattista käyttövoimaa käytettäessä tanko suorittaa vain translaatioliikettä yhdessä venttiilin kanssa . Kara on yhdistetty venttiiliin toisesta päästä rungon sisällä, ja toisesta se kulkee kannen ja tiivisteen läpi (jota käytetään pääasiassa venttiilien tiivistyslaitteena ) venttiilin ohjauselementtiin (tässä tapauksessa käsipyörä) [3] .
Kiilaporttiventtiileissä rungon istuimet sijaitsevat pienessä kulmassa toisiinsa nähden, ja portti on kiilan muodossa oleva laite - jäykkä, joustava tai kaksoislevy, joka "suljetussa" asennossa sopii tiukasti istuinten väliseen tilaan (katso selittävä piirros, kiila on ala-asennossa, satuloiden välissä). Käyttöolosuhteista riippuen valitaan yksi tai toinen kiilatyyppi.
Kova kiilaJäykkä kiila varmistaa lukituselementin luotettavan tiiviyden, mutta tämä edellyttää parempaa koneistustarkkuutta, jotta kiilan kulma sovitetaan rungon satuloiden väliseen kulmaan. Jäykän kiilan haittapuolena on venttiilin juuttumisen vaara ja venttiilin avaamisen mahdottomuus tai vaikeus työaineen lämpötilan vaihtelun, tiivistepintojen kulumisen tai korroosion seurauksena .
KaksoislevykiilaTällainen kiila muodostuu kahdesta toisiinsa nähden kulmassa olevasta ja jäykästi yhteen kiinnitetystä kiekosta. Siinä levyillä on kyky kohdistaa itseensä suhteessa runko-satuloihin, joten jotkut runko-satuloiden valmistuksessa tehdyt virheet eivät vaikuta tiukkuuteen "suljetussa" asennossa. Kaksilevyinen kiilaventtiili vähentää merkittävästi juuttumismahdollisuutta, joka on tyypillistä jäykille kiiloille, ja huolimatta rakenteen monimutkaisuudesta, sillä on useita muita etuja - tiivistepintojen vähäinen kuluminen, sulkimen korkea tiiviys. irti rungosta ja sulkemiseen tarvitaan vähemmän voimaa.
Laivan varusteisiin kuuluvia kaksilevyisiä kiilaventtiilejä kutsutaan myös klinkkeriventtiileiksi .
Elastinen kiilaTämä on muunnos kaksoislevykiilosta, jonka levyt on liitetty toisiinsa joustavalla elementillä, joka voi taipua , mikä varmistaa tiiviin kosketuksen tiivistyspintojen välillä "suljetussa" asennossa. Tässä venttiilissä itsesäätyvien kiekkojen mahdollisuus on pienempi verrattuna kaksoislevyyn, vaikka kyky kompensoida joitain rungon muodonmuutoksia putkilinjan kuormituksista ja lämpötilan vaihteluista säilyy. Elastisen kiilan etuja ovat, että se ei vaadi työlästä sulkimen kiinnittämistä runkoon (kuten jäykässä kiilassa) ja rakenne on yksinkertaisempi kuin kaksilevyisen. Siten elastinen kiila jossain määrin tasoittaa puutteita ja yhdistää kahden muun tyyppisen kiilaporttityypin edut [3] .
Rinnakkaisventtiileissä venttiilielementtien tiivistyspinnat ovat yhdensuuntaiset toistensa kanssa.
Rinnakkaiset kaksilevyiset sulkuventtiilitTällaisten luistiventtiilien suljin koostuu kahdesta levystä, jotka "suljetussa" asennossa painetaan istuimia vasten erityisen kiilasienen avulla, mikä estää työväliaineen kulkua kehon läpi.
LuistiventtiilitEräänlainen rinnakkaisventtiili, jossa lukituselementti on valmistettu levyn muodossa. Tällaisia venttiileitä käytetään tapauksissa, joissa työaineen virtauksen yksisuuntainen suunta on sallittu eikä sulkurungon suurta tiiviyttä vaadita. Ne on tarkoitettu asennettavaksi lukituslaitteiksi jätevettä , lietettä , massaa ja muita mekaanisten epäpuhtauksien saastuttamia aineita kuljettaviin putkiin. Joskus venttiili valmistetaan veitsellä työympäristön hiukkasten tuhoamiseksi, jolloin luistiventtiilejä kutsutaan veitsiluistiventtiileiksi .
Luistiventtiilit, joissa työväliaineen virtauksen sulkeminen tai säätö suoritetaan lukitus- tai säätöelementin pyörimisliikkeellä.
Luistiventtiilit, joissa on tällainen sulkurunko, eroavat olennaisesti muista malleista [5] . Rungossa ei ole istukkaa, eikä venttiilissä ole tiivistepintoja. Väliaineen kulku suoritetaan koteloon työnnetyn joustavan letkun (putken) läpi, joka eristää rakenteen metalliosat kokonaan työväliaineesta. Kanavan estämiseksi letku puristetaan kokonaan karan (tangon) vaikutuksesta, joten tällaisia laitteita kutsutaan letkulaitteiksi. Niitä kutsuttiin luistiventtiileiksi, koska venttiilin ohjauskara liikkuu kohtisuorassa väliainekanavan akseliin nähden, eli se toimii venttiilin periaatteella.
Letkuventtiilit on suunniteltu putkiin, jotka kuljettavat viskoosia , lietettä ja muita vastaavia aineita sekä hieman aggressiivisia ja aggressiivisia nesteitä. Letkut on valmistettu erilaisista kumista , jotka varmistavat venttiilien toiminnan paineissa jopa 1,6 MPa ja lämpötiloissa 110 °C asti [3] .
Erittäin tärkeä venttiilien toiminnan ja laajuuden kannalta on käyttöyksikön sijainti - kara-mutterin kierreliitos . Se voi sijaita venttiilin sisällä työympäristössä tai kehon ontelon ulkopuolella.
Tässä mallissa karan kierre ja lyijymutteri sijaitsevat venttiilirungon ulkopuolella. Karan alapää on yhdistetty sulkimeen, ja kun juoksumutteria pyöritetään venttiilin avaamiseksi, se suorittaa vain translaatioliikettä yhdessä sulkimen kanssa, kun taas karan yläpää ulottuu sulkimen iskun arvon verran. Karan siirtämiseksi juoksumutteri nostetaan kannen yläosan yläpuolelle (eli tiivistepesän yläpuolelle) suunnilleen rakenteessa olevan iskun verran, jota kutsutaan ikeen kokoonpanoksi .
Tämän rakenteen etuja ovat työympäristön haitallisten vaikutusten puuttuminen juoksuyksikköön ja vapaa pääsy sen huoltoa varten ja siten vähemmän tiivistepesän kulumista ja kierreparin ja tiivisteholkin parempi luotettavuus.
Tällaisten luistiventtiilien haittapuolena on rakenteen korkeuden ja painon lisääntyminen kannesta poistuvan karan johdosta ainakin käytävän halkaisijalla ja tarve tästä syystä jättää vapaata tilaa karan ulostulolle asennuksen aikana.
Tässä tapauksessa lyijykierre sijaitsee venttiilin ontelon sisällä ja avattaessa kara ei liiku pois kannesta säilyttäen alkuperäisen asennonsa korkeudessa. Näissä venttiileissä oleva juoksumutteri on yhdistetty kiilaan, ja kun karaa käännetään kanavan avaamiseksi, se näyttää olevan ruuvattu siihen kiinni ja vetää kiilaa mukanaan.
Luistiventtiileissä, joissa on nousematon varsi, käyntiyksikkö on upotettu työympäristöön ja siksi altistuu korroosiolle ja hankaaville hiukkasille työympäristössä, pääsy siihen on suljettu eikä huoltomahdollisuutta käytön aikana ole, mikä johtaa kulku- ja tiivistepesäyksiköiden luotettavuuden heikkenemiseen.
Tässä suhteessa tällaisia sulkuventtiilejä käytetään rajoitetusti - putkissa, jotka kuljettavat mineraaliöljyjä , öljyä , vettä , jotka eivät ole tukkeutuneet kiinteillä epäpuhtauksilla ja joilla ei ole syövyttäviä ominaisuuksia. Koska luistiventtiilit, joissa on ei-nouseva varsi, vaikeuttavat liikekokoonpanon valvontaa ja huoltamista, niitä ei suositella kriittisiin asennuksiin.
Tämän rakenteen etuna on alempi rakennuskorkeus, minkä vuoksi niitä kannattaa käyttää maanalaisissa laitoksissa, kaivoissa , öljykaivoissa jne. [6] .
Venttiilien tiivistyspinnat on tehty ilman renkaita, renkailla messinkiä , fluoroplastia , pinnoitettu korroosionkestävää terästä, kumia ( kiilaventtiileissä se voi peittää kiilan ja letkuventtiileissä siitä tehdään puristusletku ).
Valurautasta ja alumiiniseoksesta valmistetut luistiventtiilit valmistetaan valulla . Teräsventtiilejä valmistetaan myös samalla tavalla , mutta osa niistä, samoin kuin titaaniseoksesta valmistetut venttiilit , valmistetaan hitsaamalla metallilevystä leimaamalla saatuja aihioita . Tällaisia venttiileitä kutsutaan leimahitsatuiksi . Ominaisuuksiensa, toimintakykynsä ja lujuutensa perusteella ne eivät ole huonompia kuin valetut luistiventtiilit, vaan päinvastoin tällaisten luistiventtiilien rungon osat ja suojukset on valmistettu kestävämmästä ja tarkasti valvotusta materiaalista, jonka laatu on korkeampi kuin valu. Samanaikaisesti hitsaustekniikka ja hitsausliitosten testausmenetelmät varmistavat runko-osien korkean laadun, mikä mahdollistaa tällaisten luistiventtiilien käytön kriittisissä laitoksissa, mukaan lukien ydinenergiassa . [3] [6]