Kaj je vodni zaporni ventil?

Kaj je vodni zaporni ventil
Vodni zaporni ventil je ventil z linearnim gibanjem, ki uporablja navpično dviganje in spuščanje vrat za popolno odpiranje ali popolno zapiranje pretoka vode. Ni primeren za regulacijo pretoka in se sme uporabljati samo v popolnoma odprtih ali popolnoma zaprtih položajih. Ko so vrata popolnoma dvignjena, je vodni kanal naravnost -skozi, zaradi česar je izguba tlaka minimalna; ko so vrata popolnoma spuščena, je pretok vode prekinjen s kovinskimi -na-kovinskimi ali prožnimi tesnilnimi površinami med vrati in sedežem ventila.

 

Načelo delovanja in ključne komponente
Glavni gibljivi del zapornega ventila je zapornica, ki jo poganja steblo za izvajanje linearnega izmeničnega gibanja vzdolž vodilnih utorov znotraj telesa ventila. Pri zasnovi z dvigajočim se steblom se steblo in zapornica dvigata in spuščata skupaj, kar operaterju omogoča, da vizualno določi položaj ventila glede na izpostavljeno dolžino stebla. Zazaporni ventil, ki se ne dviguje(znan tudi kot zaporni ventil s temnim steblom), matica vretena je pritrjena na loputo, steblo pa se samo vrti brez dvigovanja; vrata se premikajo gor in dol vzdolž niti stebla. Ta zasnova ohranja celotno višino ventila skoraj konstantno, zaradi česar je primeren za vgradnjo v podzemne prostore, tunele ali prostorsko{1}}omejene cevne sisteme.

 

Materiali ohišja ventila so običajno nodularna litina (QT450-10) ali lito jeklo (WCB). V cevovodih za oskrbo z vodo predstavlja nodularna litina več kot 85 % (po standardni statistiki AWWA C515). Tesnilne površine so lahko izdelane iz medenine, nerjavečega jekla (kot je 13Cr ali 304) ali gumijaste podloge iz EPDM. Razlika v trdoti med materiali določa največjo dovoljeno razliko v tlaku: ventili s kovinskim -sedežem pod pogoji razreda 150 (PN20) lahko dosežejo stopnje puščanja, ki ustrezajo standardu ISO 5208 Rate A (nič vidnega puščanja), medtem ko strukture s prožnim sedežem ohranjajo ničelno puščanje tudi pri 1,5-kratnem nazivnem tlaku.

 

Ključni tehnični parametri in industrijski standardi
A zaporni ventil za dovod vodeskladnost z mednarodnimi standardi oskrbe z vodo ima običajno naslednje razpone parametrov:

• Nazivni premer: DN50 – DN1200 (DN100 do DN600 običajno za odcepe mestne vode)
• Ocene tlaka: PN10, PN16, PN25 (ustreza razredu ANSI 125/150)
• Delovna temperatura: -10 stopinj do 80 stopinj (prožno-sedenje); -29 stopinj do 425 stopinj (s kovinskim sedežem)
• Koeficient pretoka (Cv): Za popolnoma odprt DN200, Cv ≈ 7000, s koeficientom upora ζ samo 0,05–0,1, veliko nižji kot pri dušilnih ventilih (ζ ≈ 0,3) ali krožnih ventilih (ζ Večji ali enak 4,0)
• Delovni navor: Za zaporni ventil z dvižnim steblom DN300 pod PN16 je izmerjeni navor približno 450 N·m; za azaporni ventil, ki se ne dviguje, je zaradi manjše učinkovitosti navojnega para navor običajno 15–20 % višji

 

Proizvodni standardi vključujejo: ISO 5208 (preizkušanje tlaka), EN 1074-1 (zahteve za ventile za oskrbo z vodo), AWWA C509 (ameriški standard za zaporne ventile za vodo), BS 5163 (britanski standard za zaporne ventile z nedvižnim drogom). BS 5163 posebej zahteva, da azaporni ventil, ki se ne dvigujemora imeti zanesljivo tesnjenje stebla in zasnovo stebla,-odporno proti izbruhom, pri čemer je povezava vrat-stebla zavarovana z T-režo ali obročastim utorom, da se prepreči izklop pri kateri koli stopnji odpiranja.

 

Vrste vratnih ventilov za oskrbo z vodo
Na podlagi scenarijev uporabe in strukturnih razlik jevrste zapornih ventilov za oskrbo z vodolahko razvrstimo v tri vrste:

 

Klinasto prožen zaporni ventil
Vrata so trdna zagozdena-plošča, ki tvori zagozdeni kot (običajno 5 stopinj –8 stopinj) s tesnilnimi površinami na obeh straneh telesa ventila. Ko je zaprt, se zaradi zagozditve ustvari zadosten tesnilni specifični tlak. Primerno za srednje in nizkotlačne vodovode DN50–DN600. Prednost je v tem, da je mogoče obrabo tesnilnega para kompenzirati z nastavitvijo matice; pomanjkljivost je visoka natančnost obdelave, ki je potrebna za kot zagozde – toleranca, ki presega ±0,2 mm, lahko povzroči zvijanje ali puščanje.

 

Vzporedni zaporni ventil
Dve neodvisni zapornici sta ob vzporednih tesnilnih površinah pritisnjeni z vzmetmi ali plavajočimi mehanizmi, ki jih običajno najdemo pri visoko-tlačnih ali-temperaturnih aplikacijah. Pri oskrbi z vodo se vzporedni zaporni ventili pogosto uporabljajo na izhodih črpalk ali tam, kjer je potrebno pogosto hitro zapiranje, ker je njihov hod odpiranja/zapiranja približno 30 % krajši kot pri klinastih zapornih ventilih.

 

Ne{0}}zaslon zapornega stebla
Kot predstavnikzaporni ventil, ki se ne dviguje, se pogosto uporablja v vkopanih inštalacijah v vodovodnih omrežjih. Steblo se samo vrti, vrata pa se dvigajo/spuščajo preko notranjih navojev. Ker ni izpostavljenega stebla, se prepreči upogibanje stebla zaradi zmečkanja pokrova jaška ali zapletanja drobcev. Po podatkih izPravilnik o obratovanju in vzdrževanju mestnega vodovodnega omrežja, v hladnih severnih regijah je stopnja od-zmrzovanja zapornih ventilov brez-dvigajočega stebla za 42 % nižja kot pri zapornih ventilih z dvižnim steblom.

 

Praktična uporabaZaporni ventil v oskrbi z vodo
Pri razpravizaporni ventil v oskrbi z vodo, bi se moral osredotočiti na funkcijo izolacije. Na vodovodnem omrežju z zankami DN400 so zaporni ventili nameščeni vsakih 500–800 metrov, da se omrežje razdeli na neodvisna vzdrževalna območja. Ko pride do poka cevi v enem območju, je treba zapreti samo zgornje in spodnje zaporne ventile, da izolirate točko napake, medtem ko druga območja nadaljujejo normalno oskrbo z vodo. Ta zasnova temelji na lastnostih nizkega puščanja zapornih ventilov – v skladu z EN 1074-2 po 200 popolnih ciklih odpri-zapri puščanje zapornega ventila za oskrbo z vodo pri 1,1-kratnem nazivnem tlaku ne sme preseči 0,1 L/min·mm (obod tesnilne površine).

 

Pri praktični izbiri jezaporni ventil za dovod vodemora upoštevati tudi učinke delcev peska, ostankov klora in biofilmov v mediju. Notranje stene ohišij ventilov iz nodularne litine so običajno prevlečene z epoksidnim prahom (debelina večja ali enaka 250 μm), pri čemer prestanejo 240-urni preskus nevtralnega slanega pršila (ASTM B117) brez rdeče rje. Material za steblo je prednostno iz nerjavečega jekla 420 ali 431 s trdoto HRC 35–45, ki je odporno na abrazivno obrabo zaradi ponavljajočih se ciklov odpiranja/zapiranja.

 

Točke vzdrževanja in podatki o življenjski dobi
Glede na raziskavo 42 evropskih vodovodnih podjetij, objavljeno vSvet ventilov(Številka 4, 2022) je v normalnih pogojih kakovosti vode povprečni čas med okvarami (MTBF) ročnih zapornih ventilov pod DN200 12–15 let. Med načini okvar je puščanje tesnila stebla 58 %, zlepljanje vrat 27 % in perforacija korozije telesa ventila 15 %. Sprejetje zasnove ne{10}}dvigajočega se stebla in izvedbo enega polnega{11}}hoda odpiranja-zapiranja letno (za preprečevanje strjevanja usedlin) lahko podaljša življenjsko dobo tesnila stebla na več kot 20 let.

Za pokopanzaporni ventil, ki se ne dvigujes, je priporočljivo zagotoviti odtočno luknjo na dnu jame ventila, da preprečite dolgotrajno potopitev. Na vrh stebla je treba namestiti protiprašni pokrov in običajni mazalni nastavek, vsakih šest mesecev pa vbrizgati 0,5 g vodoodporne masti. Ko delovni navor preseže 1,5-kratno tovarniško vrednost, je treba ventil razstaviti, da preverite, ali so med vrati in ohišjem ventila ostanki.

 

Izbor Zaključek
Za izbiro ustreznega vodnega zapornega ventila je treba najprej razjasniti tri točke: premer cevi in ​​nazivni tlak, ali mesto namestitve omogoča izpostavljeno steblo ter temperaturo in čistočo medija. Za-nadzemne aplikacije, ki ne zahtevajo pogostega delovanja, je bolj priporočljiv zaporni ventil z dvižnim steblom zaradi njegovega vizualnega prikaza položaja in enostavnega vzdrževanja. Za podzemne, komorne ali prostorsko-omejene odcepe za oskrbo z vodo, azaporni ventil, ki se ne dvigujeki so v skladu z BS 5163 ali AWWA C515. Poleg tega mora izbrani ventil za izpolnjevanje potreb po izolaciji omrežnega območja imeti-zmožnost zapiranja-brez puščanja (kovinsko-zatesnjeno vsaj ISO 5208 stopnje C, prožno-zatesnjeno stopnjo A). Razumevanje razlik medvrste zapornih ventilov za oskrbo z vodoin dejanske operativne podatkezaporni ventil v oskrbi z vodoomogoča zanesljive in ekonomične inženirske odločitve.

 

*Tehnični podatki v tem članku se nanašajo na tehnični priročnik iz leta 2023Svet ventilov, standard AWWA C509-2018 in preskusna specifikacija ISO 5208:2015.*