1 Klíčové body výběru ventilu

1.1 Objasněte účel ventilu v zařízení nebo přístroji

Určete pracovní podmínky ventilu: povahu použitého média, pracovní tlak, pracovní teplotu a způsob regulace provozu atd.;

1.2 Správný výběr typu ventilu

Správný výběr typu ventilu je založen na úplné znalosti konstruktéra celého výrobního procesu a provozních podmínek. Při výběru typu ventilu by si měl konstruktér nejprve osvojit konstrukční vlastnosti a výkon každého ventilu;

1.3 Určení koncového připojení ventilu

Mezi závitovými, přírubovými a svařovanými spoji se nejčastěji používají první dva. Závitové ventily jsou hlavně ventily s jmenovitým průměrem menším než 50 mm. Pokud je průměr příliš velký, je instalace a utěsnění spoje velmi obtížné. Ventily s přírubovým připojením se snáze instalují a demontují, ale jsou těžší a dražší než závitové ventily, takže jsou vhodné pro potrubní spoje různých průměrů a tlaků. Svařované spoje jsou vhodné pro podmínky vysokého zatížení a jsou spolehlivější než přírubové spoje. Ventily spojené svařováním je však obtížné demontovat a znovu nainstalovat, takže jejich použití je omezeno na případy, kdy obvykle spolehlivě fungují po dlouhou dobu nebo jsou provozní podmínky drsné a teplota vysoká;

1.4 Výběr materiálů ventilů

Kromě fyzikálních vlastností (teplota, tlak) a chemických vlastností (korozivita) pracovního média je třeba při výběru materiálů pláště ventilu, vnitřních částí a těsnicích ploch dbát na čistotu média (zda neobsahuje pevné částice). Dále je třeba dodržovat příslušné státní a uživatelské předpisy. Správný a rozumný výběr materiálů ventilů může zajistit co nejekonomičtější životnost a nejlepší výkon ventilu. Pořadí výběru materiálů tělesa ventilu je: litina - uhlíková ocel - nerezová ocel a pořadí výběru materiálů těsnicích kroužků je: pryž - měď - legovaná ocel - F4;

1.5 Ostatní

Kromě toho by měl být stanoven průtok a tlak kapaliny protékající ventilem a vhodný ventil by měl být vybrán s využitím existujících informací (jako jsou katalogy ventilů, vzorky ventilů atd.).

2 Úvod do běžných ventilů

Existuje mnoho typů ventilů a jejich varianty jsou složité. Hlavní typy jsoušoupátkové ventily, uzavírací ventily, škrticí ventily,motýlí ventily, uzavírací ventily, kulové kohouty, elektrické ventily, membránové ventily, zpětné ventily, pojistné ventily, redukční ventily,odvaděče kondenzátu a nouzové uzavírací ventily,Mezi běžně používané patří šoupátka, uzavírací ventily, škrticí ventily, kuželkové ventily, motýlí ventily, kulové kohouty, zpětné ventily a membránové ventily.

2.1 Šoupátkový ventil

Šoupátko je ventil, jehož otevírací a zavírací těleso (deska ventilu) je poháněno dříkem ventilu a pohybuje se nahoru a dolů podél těsnicí plochy sedla ventilu, čímž může zapojit nebo odříznout průchod kapaliny. Ve srovnání s uzavíracím ventilem má šoupátko lepší těsnicí výkon, menší odpor kapaliny, menší úsilí při otevírání a zavírání a má určitý regulační výkon. Je to jeden z nejčastěji používaných uzavíracích ventilů. Nevýhodou je velká velikost, složitější konstrukce než u uzavíracího ventilu, snadné opotřebení těsnicí plochy a obtížná údržba. Obecně není vhodné pro škrcení. Podle polohy závitu na dříku šoupátka jej lze rozdělit na dva typy: se stoupajícím dříkem a se skrytým dříkem. Podle strukturálních charakteristik desky šoupátka jej lze rozdělit na dva typy: klínový typ a paralelní typ.

2.2 Uzavírací ventil

Uzavírací ventil je ventil uzavírající se směrem dolů, u kterého jsou otevírací a uzavírací části (kotouč ventilu) poháněny dříkem ventilu a pohybují se nahoru a dolů podél osy sedla ventilu (těsnicí plochy). Ve srovnání s uzavíracím šoupátkem má dobrý regulační výkon, špatný těsnicí výkon, jednoduchou konstrukci, snadnou výrobu a údržbu, vysoký odpor kapalin a nízkou cenu. Jedná se o běžně používaný uzavírací ventil, obvykle používaný pro potrubí středního a malého průměru.

2.3 Kulový ventil

Otevírací a zavírací části kulového ventilu jsou koule s kruhovými průchozími otvory a koule se otáčí spolu s dříkem ventilu, čímž se zajišťuje otevírání a zavírání ventilu. Kulový ventil má jednoduchou konstrukci, rychlé přepínání, pohodlné ovládání, malé rozměry, nízkou hmotnost, malý počet součástí, malý odpor kapalin, dobré těsnění a snadnou údržbu.

2.4 Škrticí ventil

S výjimkou kotouče ventilu má škrticí ventil v podstatě stejnou konstrukci jako uzavírací ventil. Jeho kotouč je škrticí součástí a různé tvary mají různé vlastnosti. Průměr sedla ventilu by neměl být příliš velký, protože jeho výška otevření je malá a průtok média se zvyšuje, čímž se urychluje eroze kotouče ventilu. Škrticí ventil má malé rozměry, nízkou hmotnost a dobrý seřizovací výkon, ale přesnost nastavení není vysoká.

2.5 Uzavírací ventil

Kuželkový ventil používá těleso kuželky s průchozím otvorem jako otevírací a zavírací část, které se otáčí spolu s dříkem ventilu pro dosažení otevírání a zavírání. Kuželkový ventil má jednoduchou konstrukci, rychlé otevírání a zavírání, snadnou obsluhu, malý odpor kapaliny, málo součástí a nízkou hmotnost. Kuželkové ventily jsou k dispozici v přímém, třícestném a čtyřcestném provedení. Přímé kuželkové ventily se používají k uzavření média a třícestné a čtyřcestné kuželkové ventily se používají ke změně směru média nebo k jeho odklonění.

2.6 Uzavírací klapka

Motýlí klapka je motýlí destička, která se otáčí o 90° kolem pevné osy v tělese ventilu a provádí tak funkci otevírání a zavírání. Motýlí klapka má malé rozměry, nízkou hmotnost, jednoduchou konstrukci a skládá se pouze z několika částí.

A lze jej rychle otevřít a zavřít otočením o 90° a je snadno ovladatelný. Když je klapka v plně otevřené poloze, je tloušťka desky klapky jediným odporem, když médium proudí tělesem ventilu. Proto je tlaková ztráta generovaná ventilem velmi malá, takže má dobré regulační vlastnosti. Klapky se dělí na dva typy těsnění: elastické měkké těsnění a kovové tvrdé těsnění. U ventilů s elastickým těsněním může být těsnicí kroužek zapuštěn do tělesa ventilu nebo připevněn k obvodu desky klapky. Má dobrý těsnicí výkon a lze jej použít pro škrcení, stejně jako pro vakuové potrubí pro média a korozivní média. Ventily s kovovým těsněním mají obecně delší životnost než ventily s elastickým těsněním, ale je obtížné dosáhnout úplného utěsnění. Obvykle se používají v případech, kdy se průtok a tlaková ztráta značně mění a je vyžadován dobrý škrticí výkon. Kovová těsnění se dokáží přizpůsobit vyšším provozním teplotám, zatímco elastická těsnění mají tu nevýhodu, že jsou omezena teplotou.

2.7 Zpětný ventil

Zpětná klapka je ventil, který automaticky zabraňuje zpětnému toku kapaliny. Talíř zpětné klapky se otevírá působením tlaku kapaliny a kapalina proudí ze vstupní strany na výstupní stranu. Pokud je tlak na vstupní straně nižší než tlak na výstupní straně, talíř ventilu se působením faktorů, jako je rozdíl tlaku kapaliny a vlastní gravitace, automaticky uzavře, aby se zabránilo zpětnému toku kapaliny. Podle konstrukčního provedení se dělí na zpětnou klapku se zdvihem a zpětnou klapku se kyvnou klapkou. Zpětná klapka se zdvihem má lepší utěsnění než zpětná klapka se kyvnou klapkou a větší odolnost vůči kapalinám. Pro sací otvor sacího potrubí čerpadla by měl být zvolen patka. Jeho funkcí je: naplnit vstupní potrubí čerpadla vodou před spuštěním čerpadla; udržet vstupní potrubí a těleso čerpadla naplněné vodou po zastavení čerpadla v rámci přípravy na opětovné spuštění. Patka se obvykle instaluje pouze na svislé potrubí na vstupu čerpadla a médium proudí zdola nahoru.

2.8 Membránový ventil

Otevírací a zavírací částí membránového ventilu je pryžová membrána, která je vložena mezi těleso ventilu a víko ventilu.

Vyčnívající část membrány je upevněna na dříku ventilu a těleso ventilu je potaženo pryží. Protože médium nevstupuje do vnitřní dutiny víka ventilu, dřík ventilu nepotřebuje ucpávku. Membránový ventil má jednoduchou konstrukci, dobrý těsnicí výkon, snadnou údržbu a nízký odpor kapaliny. Membránové ventily se dělí na přepadové, přímé, pravoúhlé a stejnosměrné.

3 Běžné pokyny pro výběr ventilů

3.1 Pokyny pro výběr šoupátkového ventilu

Obecně by se jako první měly vybrat šoupátka. Kromě páry, oleje a dalších médií jsou šoupátka vhodná také pro média obsahující zrnité pevné látky a vysokou viskozitu a jsou vhodná pro ventily pro odvzdušňovací a nízkovakuové systémy. Pro média s pevnými částicemi by mělo mít těleso šoupátka jeden nebo dva proplachovací otvory. Pro nízkoteplotní média by se měl zvolit speciální šoupátko pro nízké teploty.

3.2 Pokyny pro výběr uzavíracího ventilu

Uzavírací ventil je vhodný pro potrubí s nízkými požadavky na odolnost vůči kapalinám, tj. pro potrubí, u kterých se nebere v úvahu velká tlaková ztráta, a také pro potrubí nebo zařízení s médii s vysokou teplotou a vysokým tlakem. Je vhodný pro páru a další média s DN < 200 mm; malé ventily mohou používat uzavírací ventily, jako jsou jehlové ventily, přístrojové ventily, vzorkovací ventily, ventily pro manometry atd.; uzavírací ventily mají regulaci průtoku nebo tlaku, ale přesnost regulace není vysoká a průměr potrubí je relativně malý, proto by se měly zvolit uzavírací ventily nebo škrticí ventily; pro vysoce toxická média by se měly zvolit vlnovcové uzavírací ventily; uzavírací ventily by se však neměly používat pro média s vysokou viskozitou a média obsahující částice, které se snadno srážejí, ani jako odvzdušňovací ventily a ventily pro systémy s nízkým vakuem.

3.3 Pokyny pro výběr kulového kohoutu

Kulové kohouty jsou vhodné pro média s nízkými teplotami, vysokým tlakem a vysokou viskozitou. Většina kulových kohoutů může být použita v médiích se suspendovanými pevnými částicemi a také pro prášková a granulovaná média v závislosti na materiálových požadavcích na těsnění; kulové kohouty s plným kanálem nejsou vhodné pro regulaci průtoku, ale jsou vhodné pro situace vyžadující rychlé otevírání a zavírání, což je výhodné pro nouzové uzavření při nehodách; kulové kohouty se obvykle doporučují pro potrubí s přísným těsnicím výkonem, opotřebením, smršťovacími kanály, rychlým otevíráním a zavíráním, vysokotlakým uzavřením (velký tlakový rozdíl), nízkou hlučností, zplyňováním, malým provozním momentem a malým odporem kapaliny; kulové kohouty jsou vhodné pro lehké konstrukce, nízkotlaké uzavření a korozivní média; kulové kohouty jsou také nejideálnějšími ventily pro nízkoteplotní a hluboce studená média. Pro potrubní systémy a zařízení pro nízkoteplotní média by měly být zvoleny nízkoteplotní kulové kohouty s kryty ventilů; při použití plovoucích kulových kohoutů by měl materiál sedla ventilu nést zatížení koule a pracovního média. Kulové kohouty s velkým průměrem vyžadují během provozu větší sílu a kulové kohouty s průměrem DN≥200 mm by měly používat šnekový převod; pevné kulové kohouty jsou vhodné pro případy s většími průměry a vyššími tlaky; kulové kohouty používané pro potrubí s vysoce toxickými procesními materiály a hořlavými médii by navíc měly mít nehořlavou a antistatickou konstrukci.

3.4 Pokyny pro výběr škrticí klapky

Škrticí ventily jsou vhodné pro situace s nízkou teplotou média a vysokým tlakem a jsou vhodné pro součásti, které vyžadují úpravu průtoku a tlaku. Nejsou vhodné pro média s vysokou viskozitou a obsahující pevné částice a nejsou vhodné pro uzavírací ventily.

3.5 Pokyny pro výběr kuželového ventilu

Uzavírací ventily jsou vhodné pro případy, které vyžadují rychlé otevírání a zavírání. Obecně nejsou vhodné pro páru a média s vysokou teplotou. Používají se pro média s nízkou teplotou a vysokou viskozitou a jsou vhodné i pro média se suspendovanými částicemi.

3.6 Pokyny pro výběr klapkového ventilu

Motýlí klapky jsou vhodné pro případy s velkými průměry (například DN﹥600 mm) a požadavky na krátkou konstrukční délku, stejně jako pro případy, které vyžadují regulaci průtoku a rychlé otevírání a zavírání. Obvykle se používají pro média, jako je voda, olej a stlačený vzduch, s teplotami ≤80 °C a tlakem ≤1,0 MPa; protože motýlí klapky mají relativně velkou tlakovou ztrátu ve srovnání s šoupátky a kulovými kohouty, jsou motýlí klapky vhodné pro potrubní systémy s nízkými požadavky na tlakovou ztrátu.

3.7 Pokyny pro výběr zpětného ventilu

Zpětné ventily jsou obecně vhodné pro čistá média a nejsou vhodné pro média obsahující pevné částice a s vysokou viskozitou. Při DN ≤ 40 mm se doporučuje použít zpětný ventil s výkyvným zdvihem (lze instalovat pouze na vodorovné potrubí); při DN = 50 až 400 mm se doporučuje použít zpětný ventil s výkyvným zdvihem (lze instalovat na vodorovné i svislé potrubí. Při instalaci na svislé potrubí by měl být směr proudění média zdola nahoru); při DN ≥ 450 mm se doporučuje použít zpětný ventil s tlumičem; při DN = 100 až 400 mm lze použít i mezipřírubový zpětný ventil; zpětný ventil s výkyvným zdvihem lze vyrobit pro velmi vysoký pracovní tlak, PN může dosáhnout 42 MPa, a lze jej použít pro jakékoli pracovní médium a jakýkoli pracovní teplotní rozsah v závislosti na různých materiálech pláště a těsnění. Médiem je voda, pára, plyn, korozivní médium, olej, léky atd. Pracovní teplotní rozsah média je mezi -196 až 800 ℃.

3.8 Pokyny pro výběr membránového ventilu

Membránové ventily jsou vhodné pro olej, vodu, kyselá média a média obsahující suspendované látky s provozní teplotou nižší než 200 °C a tlakem nižším než 1,0 MPa, nikoli však pro organická rozpouštědla a silná oxidační činidla. Membránové ventily s přepadem jsou vhodné pro abrazivní granulovaná média. Pro výběr membránových ventilů s přepadem by měla být použita tabulka charakteristik proudění. Přímé membránové ventily jsou vhodné pro viskózní kapaliny, cementové suspenze a sedimentární média. S výjimkou specifických požadavků by se membránové ventily neměly používat ve vakuových potrubích a vakuových zařízeních.