Putkilinjaventtiili ( hollantilaisesta kraanista - "nosturi") - eräänlainen putkiliitos , jossa lukitus- tai säätöelementti (kutsutaan usein tulppaksi), jolla on pyörimiskappaleen tai sen osan muotoinen, pyörii oman ympärinsä. akseli, joka sijaitsee mielivaltaisesti suhteessa työympäristöjen virtaussuuntaan [1] [2] [3] .
Venttiilit voivat olla sulku- , ohjaus- tai jakelulaitteita, ja ne on suunniteltu toimimaan kaasumaisten ja nestemäisten väliaineiden kanssa, mukaan lukien viskoosi ja saastuneet, suspensiot , massat , lietteet . Niitä käytetään pääkaasu- ja öljyputkissa , kaupunkien kaasunsyöttöjärjestelmissä, säiliöissä , kattiloissa ja muilla alueilla.
Nostureilla on useita etuja, mukaan lukien:
Erityyppisillä nostureilla on muita etuja ja haittoja, joita käsitellään alla.
Nostureita käytetään käsin tai mekaanisen käyttövoiman avulla: sähköinen , pneumaattinen ja hydraulinen . Pääkaasuputkiin asennetuissa palloventtiileissä käytetään myös pneumohydraulisia toimilaitteita, joissa neste ( öljy ) vaikuttaa putkistosta otetun kaasun paineen alaisena sylinterissä olevaan mäntään , mikä varmistaa toimilaitteen tasaisen ja iskuttoman käytön. .
Virtaussuunnassa venttiilit voivat olla läpivirtaus, eli virtaussuunta ei muutu, kulmikas, eli virtaussuunta muuttuu 90 ° ja kolmitie, eli niissä on yksi ulostulo ja kaksi sisääntuloa, mikä mahdollistaa eri parametrien väliainevirtojen sekoittamisen. Tätä kolmitiehanojen ominaisuutta käytetään putkistoissa laitteessa, jota kutsutaan sekoittimeksi .
Tärkeimmät erot venttiilien suunnittelussa ovat sulkimen muodossa, se voi olla pallon , kartion tai sylinterin muodossa . Moderni ja edistyksellinen nostureiden edustaja on palloventtiili , perinteinen ja siksi edelleen usein käytetty merkittävistä suunnitteluvirheistä huolimatta - kartioventtiili . Sylinterimäisten venttiilien käyttö on erittäin rajallista [4] [5] [6] .
Hanan pääosat ovat runko ja tulppa ( suljin ) pallon, kartion tai sylinterin muodossa. Portissa on läpimenevä reikä väliaineen kulkua varten. Nosturia ohjataan kääntämällä tulppaa. Käännettäessä 90° väliaineen virtaus estyy kokonaan, käännettäessä pienemmissä kulmissa - osittainen, mikä mahdollistaa venttiilin käytön ohjausventtiileinä, lukuun ottamatta putkistoja, joissa nesteen virtausnopeus on suuri, jotta vältetään kavitaatio . On myös kolmitieventtiilejä, joissa tulpassa on lisäreikiä, joiden avulla väliaineen virtausta voidaan ohjata uudelleen: tulppaa kääntämällä väliaine ohjataan tuloaukosta toiseen kahdesta ulostulosta. Väliasennossa, venttiilin rakenteesta riippuen , väliaine voidaan ohjata joko molempiin suuntiin tai kokonaan tukossa.
Tämä on eräänlainen hana, jonka lukitus- tai säätöelementti on pallomainen [ 2] . Tällaisten venttiilien liikkuva elementti ( suljin ) on pallomainen tulppa - pallo, jonka akselia pitkin on tehty läpimenevä pyöreä reikä väliaineen kulkua varten. Läpikulkuventtiileissä kanavan sulkemiseksi tai avaamiseksi kokonaan riittää, että palloa käännetään 90 ° . Reiän halkaisija vastaa useimmiten sen putkilinjan sisähalkaisijaa, johon venttiili on asennettu, jota tässä tapauksessa kutsutaan täydeksi poraukseksi . Hydrauliset häviöt työväliaineen kulkiessa täysin avoimen venttiilin läpi ovat hyvin pieniä, melkein samat kuin silloin, kun väliaine kulkee putken läpi, joka on yhtä pitkä kuin venttiilirunko, mikä on monta kertaa pienempi kuin luistiventtiileissä ja venttiileissä . Tämä arvokas laatu on tehnyt palloventtiileistä pääkaasuputkien lineaarisen osan pääsulkulaitteen. Venttiilin käyttöön tarvittavan koon ja vääntömomentin pienentämiseksi käytetään kuitenkin joskus pienempiä venttiileitä. Nostureille yleisten lisäksi palloventtiileillä on useita erityisiä etuja, kuten:
Rungon satulat on valmistettu erityyppisistä muoveista (pääasiassa fluoroplastisista ) renkaista , mikä varmistaa kuulatulpan luotettavan tiiviyden, helpon ja tasaisen pyörimisen, mutta rajoittaa tällaisten venttiilien käyttöä ympäristöissä, joissa lämpötila ei ylitä 200 °C.
Palloventtiilejä on monenlaisia malleja, mutta niiden suurimmat erot ovat sulkukappaleiden rakenteessa: kelluvalla pallolla (pienille halkaisijoille ) ja pallolla kannattimissa [5] [6] .
Tämä on eräänlainen hana, jonka lukitus- tai säätöelementti on kartion muotoinen [2] .
Tulpan läpimenevä reikä , joka, toisin kuin palloventtiileissä, ei yleensä ole pyöreä, vaan puolisuunnikkaan muotoinen , mahdollistaa väliaineen kulkemisen, kun tällainen venttiili avataan. Satulat ovat kehon sisäpinta. Sulkurungon tiivistyspinnat ovat siis kartiomaisia pintoja - ulompi tulppa ja sisärunko.
Kartioventtiileissä täytetään kaksi erittäin vaikeasti yhdistettävää vaatimusta - luoda tiivis ja hermeettinen kosketus runko-tulppaparin kartiomaisten pintojen välille ja samalla varmistaa tulpan vapaa ja tasainen pyöriminen, mikä estää sitä juuttumasta. ja tiivistyspintojen repeytymistä. Viimeinen vaatimus edellyttää, että kotelot ja tulpat on valmistettava materiaaleista, joilla on hyvät kitkanestoominaisuudet ( messinki , pronssi , valurauta ). Tällaiset materiaalit rajoittavat 1,6 MPa :n paineen ja 100 mm :n halkaisijaltaan kartioventtiilien käytännön käyttöä . Joskus kartioventtiilit valmistetaan myös hiiliteräksestä , jonka halkaisija on enintään 200 mm, mutta näissä tapauksissa tulppa on valurautaa tai käytetään erityistä voitelujärjestelmää pintojen tiivistämiseen.
Kartioventtiiliä on erittäin vaikea valmistaa ja säätää antamaan mikä tahansa vakaa voima , joka tarvitaan tulpan kääntämiseen , joten ne eivät käytännössä sovellu käytettäväksi sähköisten tai pneumaattisten toimilaitteiden kanssa ja niitä käytetään käsin.
Edellä mainittujen lisäksi kartionostureilla on useita muita haittoja:
Kartioventtiilit eroavat toisistaan tiivistepesään tiivistysmenetelmän ja kireyden suhteen, ja niillä on useita erityisiä malleja:
Hanan sulkuelementti voidaan valmistaa alumiinioksidipohjaisesta kermetistä . Alumiinioksidilla on korkea kovuus, mutta sen kiillotukseen on olemassa tekniikoita, joiden avulla on mahdollista saada erittäin puhdas pinta. Tämän avulla voit käyttää molekyylien välisen vetovoiman vaikutuksia ja luopua tiivisteistä tai kiristimistä sekä litteän muotoisen lukituselementin käytön.