Межфланцевый и дисковый затвор с проушинами: объяснение основных отличий

Выберите проушину дроссельный клапан когда вам необходимо изолировать участок трубы или демонтировать конечное оборудование без остановки всей системы. Выбирайте межфланцевый дисковый затвор, когда стоимость и вес являются приоритетом и оба фланца трубы всегда останутся на месте. Это различие определяет почти каждое решение по выбору в промышленных, коммерческих системах отопления, вентиляции и кондиционирования, а также в системах очистки воды.

Оба типа используют один и тот же четвертьоборотный дисковый механизм, но конструкция их корпусов создает принципиально разные профили установки, возможности давления и особенности технического обслуживания. Понимание этих различий в конкретных терминах предотвращает дорогостоящие ошибки спецификации.

Чем на самом деле отличаются конструкции кузовов

Межфланцевый дисковый затвор представляет собой тонкий диск, зажатый между двумя фланцами трубы. У него нет собственных резьбовых отверстий для болтов — болты проходят через фланцы трубы и сжимают корпус клапана между ними. Эта «сэндвич»-конструкция делает клапан компактным и легким, но это означает, что клапан не может стоять отдельно; структурная поддержка всегда зависит от обоих фланцев.

Дроссельный затвор с проушинами имеет резьбовые вставки (проушины), отлитые или обработанные на станке в его корпусе, соответствующие схеме расположения болтов на фланцах трубы. Каждая сторона фланца независимо крепится к этим проушинам. Это позволяет снять любой фланец, в то время как другая сторона остается под давлением, а клапан остается на месте.

Разница физических размеров измерима. В классе 6 дюймов (DN150) типичный межфланцевый клапан весит около 5–7 кг , в то время как эквивалентный клапан с проушинами весит 9–13 кг из-за дополнительного металла в бобышках проушин. Монтажная длина так же компактна для пластинчатых конструкций и немного больше для конструкций с проушинами.

Последствия установки и обслуживания

Установка вафельного клапана

Для установки межфланцевого клапана необходимо, чтобы оба фланца были на месте до вставки болтов. Клапан должен быть правильно отцентрирован между фланцами — несоосность может привести к контакту диска с отверстием трубы во время работы, что приведет к преждевременному износу или повреждению седла. Для упрощения этого шага обычно используются выравнивающие штифты или направляющие.

Для снятия межфланцевого клапана необходимо сбросить давление и слить воду из всей линии, а также раздвинуть оба фланца. В перегруженных трубопроводах это может стать серьезной трудовой задачей.

Установка клапана с проушинами и тупиковое обслуживание

В клапане с проушинами каждая сторона фланца крепится независимо. Это позволяет тупиковый сервис — клапан может выступать в качестве конечной точки изоляции на конце трубопровода, удерживая давление на одной стороне, при этом к выходной поверхности ничего не прикрепляется болтами. Межфланцевые клапаны не могут безопасно работать в тупиковом режиме, поскольку для обеспечения целостности уплотнения они полагаются на оба фланца.

Для систем, в которых оборудование, расположенное ниже по потоку (теплообменники, насосы, фильтры), необходимо периодически снимать для обслуживания, клапаны с проушинами позволяют выполнять эту работу, не прерывая поток вверх по потоку — практическое преимущество, которое оправдывает надбавку к цене во многих заводских условиях.

Сравнение номинальных значений давления и температуры

Оба типа клапанов доступны для одинаковых классов давления, но конструкции с проушинами обычно выдерживают более высокие рабочие давления, особенно при повышенных температурах, поскольку независимое расположение болтов более равномерно распределяет механическую нагрузку по корпусу.

Обратите внимание, что материал седла существенно влияет на диапазон рабочих температур для обоих типов. Седла из нитрила (NBR) обычно ограничены температурой около 80°C, тогда как седла с покрытием из ПТФЭ могут продлить срок службы до 150°C или выше в зависимости от материала корпуса.

Разница в стоимости и что ее движет

Разрыв в ценах на межфланцевые и дисковые затворы с проушинами одинаков для всех размеров. Для 4-дюймовый клапан из ковкого чугуна с седлом из ЭПДМ , конструкция пластины обычно стоит на 30–50% меньше чем эквивалентная версия с проушинами. При DN200 (8 дюймов) этот зазор может составлять разницу в 80–200 долларов на клапан в зависимости от материала и класса давления.

Надбавка к стоимости клапанов с проушинами формируется за счет:

• Больше сырья при отливке корпуса (выступы проушин добавляют значительную массу металла)
• Точная нарезка резьбы или установка вставки для каждого выступа
• Дополнительная механическая обработка для достижения правильного допуска по торцевой поверхности при сохранении точности резьбы.

Для крупномасштабных проектов, таких как установка 200 дисковых затворов на муниципальной водоочистной станции, выбор пластинчатых клапанов, в которых не требуется тупиковое обслуживание, может привести к значительной экономии без ущерба для производительности.

Рекомендации для конкретных приложений

Вместо того, чтобы использовать по умолчанию один тип клапана для всего проекта, правильный подход состоит в том, чтобы подобрать тип клапана в соответствии с конкретными требованиями к обслуживанию в каждом месте.

Когда использовать межфланцевые дисковые затворы

• Контуры охлажденной воды HVAC и водяные контуры конденсатора, где оба фланца установлены стационарно
• Изоляция средней линии в системах водоснабжения без необходимости в тупике
• Системы противопожарной защиты (если это одобрено местными нормами) в конфигурациях мокрых труб низкого давления.
• Ирригационные и сельскохозяйственные системы водоснабжения с ограниченными потребностями в обслуживании
• Крупносерийные установки, где бюджет является основным ограничением.

Когда использовать дисковые затворы с проушинами

• Завершающее обслуживание — подключение к насосам, теплообменникам или резервуарам, которые требуют периодического снятия.
• Технологические заводы, где требуется изоляция сегментов без полной остановки системы
• Линии химической переработки с частой заменой оборудования
• Системы с более высоким давлением (более 16 бар), где важно распределение нагрузки на болты.
• Любая установка, в которой может потребоваться заглушить или заменить последующее оборудование, пока система остается под напряжением.

Совместимость со стандартами фланцев: практическое примечание

Одна из областей, которая застает инженеров врасплох, — это совместимость со стандартами фланцев. Межфланцевые клапаны часто могут охватывать несколько стандартов фланцев — один корпус межфланцевого клапана может подходить как к фланцам класса 150 ANSI, так и к фланцам DIN PN10/16 на трубе одного и того же номинального размера. Это связано с тем, что болт проходит через оба фланца независимо от корпуса клапана.

Клапаны с проушинами соответствуют стандарту. Резьбовые выступы обработаны таким образом, чтобы точно соответствовать расположению болтов фланца. Клапан с резьбой по ANSI класса 150 не будет правильно совмещаться с фланцами DIN PN16 того же номинального диаметра. Всегда проверяйте стандарт фланца при заказе поворотных дисковых затворов с проушинами. - он не является взаимозаменяемым между ANSI и DIN, как это иногда бывает с межфланцевыми клапанами.

Материал корпуса и выбор седла для обоих типов

Дисковые затворы как пластинчатого типа, так и дисковые с проушинами доступны в одном и том же диапазоне материалов корпуса и седла. Решение о выборе пластины и наконечника не зависит от решения о выборе материала. Общие конфигурации включают в себя:

Распространенные ошибки при выборе этих клапанов

В спецификациях дроссельных заслонок появляется несколько повторяющихся ошибок:

1. Использование пластинчатых клапанов в тупиках. Это угроза безопасности. Если оба фланца не закреплены болтами, внутреннее давление может вытолкнуть седло и диск в сборе из корпуса. Всегда используйте клапаны с проушинами в точках подключения терминалов.
2. Стандартные смесительные фланцы с клапанами с проушинами. Указание клапана с проушинами без подтверждения того, соответствует ли трубопровод ANSI или DIN, приводит к тому, что болты не попадают в проушины или проходят под углом, что ставит под угрозу как герметичность, так и механическую целостность.
3. Игнорирование зазора диска в отверстии трубы. Оба типа клапанов требуют короткого прямого участка трубы с каждой стороны (обычно в два раза больше диаметра трубы), чтобы диск не соприкасался с трубными фитингами, изгибами или переходниками в крайних положениях хода.
4. Предполагая взаимозаменяемость при замене. Замена межфланцевого клапана на клапан с проушинами (или наоборот) приводит к изменению межфланцевого размера и может потребовать модификации трубопровода. Подтвердите это перед заказом замены.

Резюме: Делаем правильный выбор

Решение о выборе межфланцевого дискового затвора или дискового затвора с проушинами сводится к двум основным вопросам: Должен ли этот клапан работать в тупиковом или изоляционном режиме? И потребуется ли когда-либо отключать оборудование, расположенное ниже по потоку, в то время как линия выше по потоку остается под давлением? Если любой ответ положительный, укажите клапан с проушинами. Если оба ответа отрицательные, межфланцевый клапан обеспечит те же характеристики регулирования потока при меньших затратах и ​​весе.

На практике в большинстве систем используются смешанные клапаны с проушинами на соединениях оборудования и изоляции ответвлений, а также пластинчатые клапаны на большей части распределительной сети. Этот гибридный подход оптимизирует как капитальные затраты, так и эксплуатационную гибкость без ущерба для безопасности и удобства обслуживания.