Pohyb škrticí klapky je jednoduchý: plochý kruhový kotouč, vyvrtaný svým průměrem, je otočen o 90 stupňů uvnitř prstencového- sedla, aby se otevřel, škrtil nebo uzavíral průchod tekutiny. Kotouč zůstává po celou dobu v dráze průtoku, takže charakter ventilu je definován tím, jak tento tenký profil interaguje s tlakem, rychlostí a třením těsnění.
Základní princip
Když je hřídel rovnoběžná s osou potrubí, kotouč představuje svou hranu toku, takže nedochází k téměř žádné tlakové ztrátě; v plně zavřené poloze kotouč dosedá na elastomerové nebo kovové sedlo a tvoří těsné těsnění. Čtvrtotáčkový-pohyb znamená, že pneumatický nebo elektrický pohon dokáže ventil uvést do chodu za méně než jednu sekundu, takže je ideální pro nouzové vypnutí-nebo automatické dávkování.
Chování točivého momentu
Protože je kotouč symetrický, točivý moment je nejnižší v blízkosti dvou krajních hodnot (0 stupňů a 90 stupňů) a vrcholí kolem 70 stupňů, kde je rozdíl tlaků na kotouči největší. Moderní konstrukce posunují osu hřídele o několik milimetrů (známé jako „excentrické“ nebo „vysoko{4}}výkonné“), takže vačka-kotouče uvolní sedlo během prvních 10 stupňů otevření, sníží točivý moment-o 30 % a prodlouží životnost sedla.
Technologie těsnění
1. Pružné sedlo: K tělu je připojena nitrilová nebo EPDM vložka; tlak vedení vtlačí kotouč do pryže, čímž se dosáhne bublin-těsného uzavření- na 16 bar a −20 stupňů na 120 stupňů.
2. Kovové sedlo: Nerezové nebo stelitové překrytí se používá pro vysokoteplotní (600 stupňů) nebo abrazivní média; míra úniku je třída IV (0,01 % Cv), dostatečná pro izolaci páry.
3. Dvojité odsazení: Střed hřídele a sedla-jsou obě odsazeny, což vytváří kuželovitou vačku; trojitý offset přidává úhlové čelo sedadla, čímž je dosaženo utěsnění kovu-na-kovu třídy VI v kryogenním provozu LNG.
Průtokové charakteristiky
Při otevření na 30 stupňů již kotouč vytváří 60 % maximálního poklesu tlaku, což umožňuje škrticím ventilům rychlé -otevření, téměř-lineární Cv křivka mezi 40 stupni a 70 stupni -vynikající pro škrcení chladicí vody nebo odvětrávání plynů. Výpočetní dynamika tekutin ukazuje, že tenký 2mm okraj disku snižuje vznik kavitace o 25 % ve srovnání s 5mm tupým profilem, což je vylepšení, které šetří energii čerpadla v odsolovacích zařízeních.
Typické velikosti se pohybují od DN 25 mm (1 in.) v dávkovačích chemikálií do DN 3000 mm (120 in.) na vodních- přivaděčích, kde jeden ventil může vážit 30 t, ale přesto může být ovládán 10 barovým pneumatickým pohonem díky nízkému točivému momentu při plném vrtání.
Aplikace
• Voda a odpadní voda: Odolné-sedlové ventily zvládají distribuční sítě 16 barů a jsou certifikovány podle NSF 61 pro pitnou vodu.
• HVAC: Tělesa -kolečka umožňují slepou{1}}službu pro chlazenou-izolaci vody, zatímco drážkované-verze urychlují instalaci do-výškových stoupaček.
• Ropa a plyn: Dvojité-přesazené klapky z uhlíkové oceli s ohni-bezpečnými grafitovými vložkami splňujícími API 607 a jsou preferovány pro izolaci nádrží-do třídy 600.
• Potraviny a farmacie: Leštěný kotouč o objemu 316 l a sedlo z PTFE zajišťují čistotu CIP/SIP a povrchy bez štěrbin-, které vyhovují FDA 21 CFR 177.
Výhodami oproti šoupátkům nebo kulovým ventilům jsou nižší hmotnost (asi 15 % šoupátka), čtvrtotáčkové ovládání, kompaktní-čelní -čel (ISO 5752 Series 20) a cena-obvykle o 50 % nižší než ekvivalentní kulový kohout v DN 200 mm. Omezení zahrnují zbytkový disk v toku (pokles tlaku ~0,3 bar při 3 ms⁻¹) a omezenou vhodnost pro kaly, které se mohou naplnit do vřetenových pouzder; nicméně vyměnitelné vložky a stírací těsnění nyní rozšiřují službu i na lehčí kejdy.
Stručně řečeno, škrticí klapka kombinuje mechanickou jednoduchost s vysokou průtokovou kapacitou, rychlým ovládáním a adaptabilním těsněním, díky čemuž je výchozí volbou pro zapínání/vypínání nebo škrticí aplikace od zavlažování domácností až po chladicí systémy s výkonem 30 MW.
