Шиберный клапан с односторонним уплотнением

Краткие характеристики

2" - 24" (DN50 - DN600)

Class 150 - 300 (до 20 бар / 300 psi)

MSS SP-81, ASME B16.34

A216 WCB, A351 CF8M, A351 CF8, ковкий чугун

Одное нижнее седло (эластомер: EPDM/NBR/Viton, или PTFE), шибер прижимается к седлу только в одном направлении

Wafer или фланцевый корпус, бескрышечная или болтовая крышка, односедельное гнездо на нижней стороне, лёгкий шибер, ручной рычаг или пневмопривод

Одно седло, одно направление — и этого достаточно

Односторонний шиберный клапан уплотняет в одном направлении. Давление линии толкает шибер к нижнему седлу, седло слегка сжимается, клапан удерживает плотно. Это весь уплотнительный механизм — без пружин, без двойных седел, без сложной внутренней геометрии. Простота — суть.

При обратном направлении потока шибер отходит от седла. Клапан подтекает. Это звучит как недостаток, но это не так. Это конструктивный замысел. Односторонние шиберы выбираются для линий, где направление потока всегда известно и всегда постоянно. Линии самотёчного сброса, идущие под уклон. Линии нагнетания насосов, где изолируется нижняя часть, а не верхняя. Выпуски из резервуаров, откуда жидкость уходит и никогда не возвращается через тот же клапан. Если на вашей линии давление с одной стороны и клапану нужно удерживать только в этом направлении, односторонний шибер справляется с меньшим количеством деталей, более лёгкой конструкцией и на 20-30% меньшей стоимостью, чем двусторонний аналог того же размера.

Где работает — и где нет

Горнодобывающие предприятия используют односторонние шиберы на линиях сброса хвостов, распределительных коллекторах технологической воды и линиях транспортировки шлама, где насос всегда работает в одном направлении. Очистные сооружения используют их на линиях откачки осадка и линиях подачи на фильтры. Целлюлозно-бумажные комбинаты используют их на линиях потока массы, где гравитация и направление насоса постоянны. Общее: давление всегда с одной стороны, и изоляция нужна только в этом направлении.

Где не работает: любая линия, где давление может развернуться. Замкнутые циркуляционные системы. Линии, подключённые к двум источникам, работающим поочерёдно. Точки изоляции, где клапан должен удерживать независимо от того, с какой стороны давление. В этих применениях двусторонний шибер — правильный выбор, нужны два седла, и за них нужно платить.

Эластомерные седла, которые реально работают

При Class 150-300 эластомерные седла — правильный выбор для большинства шламовых применений. EPDM для водных шламов и нейтральной технологической воды. NBR для шламов с маслами и загрязнённых углеводородами потоков. Viton для агрессивных химических шламов с кислотами, растворителями или высокотемпературными органическими средами. PTFE для химической стойкости, где совместимость эластомера ограничена. Седло расположено в гнезде на нижней стороне корпуса — шибер прижимается к нему под давлением линии, эластомер сжимается вокруг кромки шибера, и получается пузырьково-плотное перекрытие за часть стоимости металлического седла.

Геометрия седла проста. Одно гнездо, одно уплотнительное кольцо, одно направление уплотнения. Нет верхнего седла для обслуживания, нет выравнивания двух седел при сборке. Замена проста — вытащить изношенную вставку, вставить новую в гнездо, без специальных инструментов или притирки.

Лёгкий корпус, простая установка

Wafer-конструкция корпуса означает, что клапан стоит между фланцами — без собственных фланцев клапана, меньший общий вес, более короткая строительная длина. Фланцевая конструкция корпуса даёт собственные фланцы клапана, если этого требует установка. В любом случае корпус легче двустороннего шибера того же размера, потому что только одно гнездо седла и нет внутреннего двустороннего механизма. Шибер тоже легче — не нужно толстое сечение для одновременного зацепления двух седел.

Ручной рычаг подходит для клапанов 2"–6", где усилие посадки от давления линии достаточно, а рычаг даёт чёткую визуальную индикацию положения. Пневмопривод для бóльших размеров или автоматизированного управления. Выбор привода прост, потому что требуемое усилие посадки ниже — давление линии делает большую часть работы, прижимая шибер к седлу.

Часто задаваемые вопросы

О: Клапан не уплотнится. Шибер отходит от седла при обратном давлении, и линия подтекает. Стрелки на корпусе показывают правильное направление потока. Проверьте стрелку перед установкой — это самая важная маркировка на клапане.

О: Шиберные клапаны предназначены для шлама и жидкостей с твёрдыми частицами. Кромка шибера прорезает твёрдые частицы в линии — это функция «ножа». Для чистой воды стандартная задвижка или шаровой кран подходят лучше и обычно дешевле. Использование шибера на чистой службе — избыточность.

О: Одно седло вместо двух. Более простая геометрия корпуса. Более лёгкий шибер. Меньше внутренних деталей. Стоимость производства ниже из-за более простой конструкции, и разница в стоимости 20-30% на стандартных размерах. Вы платите за двустороннюю возможность только когда она нужна.

О: Зависит от состава шлама, скорости и частоты эксплуатации. В типичной службе горных хвостов при 2-3 м/с седла EPDM или NBR служат 12-18 месяцев. Замена занимает минуты — вытащить изношенную вставку, вставить новую. Седло — расходный компонент, и это правильный способ его рассматривать.

О: Бескрышечные конструкции хорошо работают для малых размеров (2"-8") в умеренных применениях, где шибер остается внутри полости корпуса и не требует полной крышки. Для бóльших размеров или непрерывной тяжёлой службы болтовая крышка защищает шпиндель и набивку от воздействия шлама и является более надёжным выбором.