Jak funguje jehlový ventil?

Při tlacích nad 1,6 MPa se před manometr instalují uzavírací zařízení, tradičně nazývaná jehlové ventily nebo ventily. Jehlové ventily v tradičním ventilovém inženýrství byly navrženy pro použití on-off. Vyšší tlaky znesnadňují kombinaci 4-polohových funkcí třícestného kuželového nebo kulového ventilu v jednom zařízení (viz část 5.4.1). Proto pro vysoké tlaky existuje širší škála provedení: jehlové uzavírací ventily (KZI), takové ventily s odtokem a možností připojení do atmosféry (KZIS), takové ventily pro připojení kontrolního tlakoměru (KZIM) a pouze třícestný jehlový uzavírací ventil (KZIT) umožňuje implementovat funkce vlastní třícestným ventilům.

Při vysokých tlacích, k řešení problémů identifikovaných jako nezbytné pro provoz tlakoměrů, byla dříve používána obvodová řešení s několika uzavíracími ventily, jako jsou například popsané v části 6, a lze je stále vidět v některých průmyslových zařízeních. .

Tato část pojednává o zařízeních podobných třícestným manometrovým ventilům, která umožňují řešit hlavní problémy související s provozem tlakoměrů při středních a vysokých tlacích.

Základem tzv. třícestných ventilů je tradiční vřeteno s kónickým uzavíracím koncem, zvaným jehla, a sedlem tělesa.

Typické provedení jehlového ventilu je znázorněno na obr. 5.43. V budově 1 Na linii průchodu pracovního média je instalována tyč 2 s pracovním koncem ve formě jehly. Zdvih této tyče 2 a v souladu s tím pohyb jehly vzhledem k sedlu 3 určuje průchozí polohu ventilu: uzavřený nebo otevřený. Pohyb táhla 2 při otáčení volantem 4 zajišťuje závit v tělese 1 ventilu.

Rýže. 5.43. Jehlový uzavírací ventil (KZI): 1 – těleso ventilu; 2 – tyč; 3 – sedák těla; 4 – volant; 5 – převlečná matice; 6 – těsnící ucpávka

Tyč zařízení je utěsněna převlečnou maticí 5 a pružným těsněním 6, jejichž materiálem může být fluoroplast, vycpaná šňůra impregnovaná grafitem atd.

Přívodní kanál 7 pracovního média ve ventilu je obvykle vytvořen koaxiálně s tělesem. Výsledkem je, že médium vstupuje „pod jehlu“, tzn. tlak je přerušen sedlem a jehla v něm pevně usazena. Výstupní kanál 8 začíná nad koncem jehly a směřuje k ose v místě, kde je připojen tlakoměr.

U tohoto provedení při zavřeném ventilu nedochází k vlivu tlaku pracovního média na horní část jehly – na tyč a na těsnění těsnící tuto tyč – ucpávky oleje.

Hlavními požadavky na průchozí otvor v tělese ventilu je možnost přívodu média a jeho nízké zanášení. Průměr průchozího otvoru ve skříni je obvykle malý a činí 4. 6 mm. Pro přívod pracovního média do tlakoměru a jeho činnost je tento průměr, jak vyplývá z rozsáhlých praktických zkoušek, optimální.

Na pouzdrech jehlových ventilů je obvykle šipka označující směr pohybu média. V souladu s tím musí být jehlové ventily namontovány přesně podle šipky na těle zařízení. Při tomto zapojení působí při zavřeném ventilu tlak přiváděného média „pod jehlou“, tzn. tlak je přerušen sedlem a jehla v něm pevně usazena. Při jiné možnosti připojení může tlak ovlivnit horní část jehly a těsnění – olejová těsnění, což porušuje provozní předpisy a může výrazně snížit spolehlivost zařízení.

Nedoporučuje se používat jehlové uzavírací ventily ke škrcení média nebo vyhlazení pulzačních tlaků. Přívodní armatury musí být v jedné ze dvou poloh: otevřená nebo zavřená.

Konstrukce jehlového ventilu je vcelku jednoduchá, ale zajišťuje těsnost dle provedení při tlacích do 40 MPa a vyšších.

Připojovací rozměry jehlových ventilů jsou různé. Hlavní typy připojení akceptované a u nás nejrozšířenější jsou na obr. 5.44.

Obr.5.44. Schematické typy připojení jehlových ventilů: a – armatura s vsuvkou; b – závitové hrdlo; c – hrdlo pro armaturu tlakoměru; g – dvouzávitová spojka; d – vsuvka s převlečnou maticí.

Napojení kohoutů a ventilů na přívodní potrubí u většiny provedení zajišťuje šroubení s vsuvkou (obr. 5.44a), opakující geometrii připojovací šroubení tlakoměru a závitové hrdlo (obr. 5.44b) pro vyobrazenou tvarovku například na obr. 5.27c.

Připojení kohoutů a ventilů s připojovacími armaturami měřicích tlakoměrů pomocí závitového hrdla (obr. 5.44c), dvouzávitové spojky (obr. 5.44d) nebo vsuvky s převlečnou maticí (obr. 5.44d).

Šroubení s vsuvkou (obr. 5.44a) se vyrábí se závitem M20x1,5 nebo G1/2” na ventilech KZI, KZIS, KZIM, KZIT a některých typech kohoutků.

Závitové hrdlo (obr. 5.44b) s trubkovým závitem se nachází na kohoutech, ve kterých je manometr instalován v hrdle (obr. 5.44c) s metrickým závitem M20x1,5.

Dvouzávitová spojka (obr. 5.44d), často nazývaná napínák, má svůj název podle dvou závitů: levého, který odpovídá závitu výstupní armatury ventilu, a pravého, který odpovídá závitu ventilu. spojovací armatura tlakoměru. Přítomnost dvou závitů v napínáku umožňuje připojit armaturu tlakoměru k ventilu a zajistit tak polohu její přední strany vzhledem k rovině pohledu operátora.

Ventilová armatura má sedlo pro vsuvku připojovací armatury tlakoměru. Těsnost tupého spojení dvou tvarovek pomocí stahovacího kotouče je zajištěna silou tahu závitu. Proto výroba průchozího otvoru ve střední části některých modelů dvouzávitové spojky neovlivňuje těsnost těsnění, ale zajišťuje bezpečnost obsluhy při demontáži takového spojení. Při vyšroubování spojky se poruší těsnost spoje a pracovní médium, pokud je pod tlakem, se uvolní průchozím otvorem. Labyrintové těsnění a malý průměr průchozího otvoru zvyšují bezpečnost obsluhy před vystavením pracovnímu prostředí.

Vsuvky s převlečnými maticemi (obr. 5.44e) jsou shodné se stejným provedením pro připojení vývodu sifonu a jsou vyráběny jako u předchozího modelu připojení s metrickým (M20x1,5) a trubkovým (G1/2”) závitem.

Při demontáži tlakoměru však musí být vyloučena možnost vniknutí média do obsluhy nebo servisního technika. Za účelem vyřešení tohoto problému se v posledních letech rozšířila konstrukce jehlového ventilu s odtokem (KZIS), schematicky znázorněná na obr. 5.45.

Obr.5.45. Pohled (a) a schéma (b) na jehlový uzavírací ventil s vypouštěním (KZIS): 1 – vypouštěcí šroub; 2 – výstupní kanál.

U tohoto provedení má odlehčovací šroub 1 kuželový hrot a v tělese ventilu na výstupním kanálu 2 je vytvořena objímka pro jeho uložení. Při uzavření ventilu – zašroubování táhla až na doraz do sedla – a uzavření přívodu měřeného média do tlakoměru (před jeho demontáží) se vyšroubuje vypouštěcí šroub a médium zůstane ve vnitřní dutině ventilu. metr je vypuštěný. Tím je zajištěna bezpečnost práce, která spočívá v zabránění pádu zbytků měřeného média na obsluhu obsluhující přístroje tlakoměrů.

Pro zajištění možnosti kontroly tlakoměrů na pracovním místě a sledování aktuálních odečtů se zvýšenou přesností se v posledních letech rozšířily jehlové uzavírací ventily s armaturou pro kontrolní tlakoměr (KZIM) (obr. 5.46). K tradičnímu provedení jehlového ventilu s výpustí (KZIS) přibyla závitová armatura pro kontrolní tlakoměr 1 U této armatury je přívod pracovního média k připojovací armatuře pracovního tlakoměru a armatura v ovládací tlakoměr je blokován jednou jehlovou tyčí. Pro zamezení úniku média v provozním stavu ventilu je armatura kontrolního tlakoměru uzavřena zátkou se závitem 2. Výstupní kanál armatury kontrolního tlakoměru je uzavřen vsuvkou kuželky 3, utěsněnou pomocí „koule na kuželu“.

Ovládací nebo referenční tlakoměr se připojuje pomocí napínáku.

Rýže. 5.46. Schéma (a) a pohled na jehlový uzavírací ventil s armaturou pro kontrolní tlakoměr (KZIM), jejíž tělo je vyrobeno lisováním (b) a strojním opracováním (c): 1 – armatura pro kontrolní tlakoměr ; 2 – zástrčka; 3 – zátka vsuvky.

Ventily KZIM také umožňují vypuštění pracovního média před demontáží tlakoměru.

Čištění impulsních vedení v provedení KZIM neumožňuje při tomto procesu odpojení provozního tlakoměru.

Třícestný jehlový uzavírací ventil (KZIT) zajišťuje všechny funkce analogicky s třícestným ventilem. Základem jeho konstrukce (obr. 5.47) je stejná jehlová tyč s pouzdrovým sedlem. Provozní manometr se instaluje do slotu 1 a kontrolní nebo referenční manometr se instaluje v montážním místě 2 na odpovídajících výstupech KZIT. Pracovní médium vstupuje do vstupní armatury 3 pracovního média. Na přívodním potrubí média je namontován ventil 4 pracovního tlaku Na stejném potrubí, tzn. Tyto autonomní ventily jsou instalovány na potrubích přivádějících pracovní médium k pracovnímu a regulačnímu tlakoměru a mohou samostatně otevírat a uzavírat přívod pracovního média.

Obr.5.47. Konstrukce (a), celkové rozměry (b) a typ (c) třícestného jehlového uzavíracího ventilu (KZIT): 1 – nátrubek pro pracovní tlakoměr; 2 – místo instalace kontrolního nebo referenčního tlakoměru; 3 – armatura vstupu pracovního média; 4 – ventil pracovního tlakoměru; 5 – ventil ovládacího tlakoměru; 6 – šroub pro uvolnění média.

KZITy, stejně jako KZI a KZIS, jsou vybaveny středními uvolňovacími šrouby 6, zajišťujícími bezpečnou demontáž přístrojů tlakoměru.

Tělesa pro standardní jehlové uzavírací ventily (KZI), s výpustí (KZIS), s armaturou pro kontrolní tlakoměr (KZIM), třícestné ventily (KZIT) jsou vyrobeny lisováním za tepla např. na Obr. 5.46b, a mechanickým zpracováním z válcované oceli, znázorněné např. na obr. 5.46c. Vysoké mechanické vlastnosti použitého kovu umožňují použití těchto zařízení pro tlaky do 25 MPa – vyrobeno z mosazi; do 40 MPa – z uhlíkové oceli; do 60 MPa a více – vyrobeno z nerezové oceli. Pro vyšší a ultravysoké tlaky se používá také nerezová ocel, ale s vysokými pevnostními charakteristikami, povinná detekce defektů skenováním kovového těla na trhliny, póry, erozní zóny a další strukturální vady s kontrolou výrobní technologie. Takové ventily jsou obvykle očíslovány.

K připojení diferenčních tlakoměrů a převodníků měření tlakové diference (viz kapitola 6) se používá okruh několika jehlových ventilů. Je to poměrně pracné a pro zjednodušení (jak při výrobě, tak při montáži) se pro připojení diferenčního tlakoměru navrhuje použít blok jehlových ventilů (obr. 5.48), často nazývaný ventilový blok.

Rýže. 5.48. Schéma (a) a pohled (b) na blok jehlových ventilů pro připojení diferenčního tlakoměru: 1 a 2 – závitové vstupy pro „plus“ a „minus“ tlaky; 3 – tělo; 4 – pracovní kanál; 5 – vyrovnávací ventil; 6 a 7 – ventily pro napájení „plus“ a „minus“ tlaků; 8 a 9 – výstupy „plus“ a „minus“ tlaků; 10 a 11 – proplachovací armatury

Přívod „plus“ a „minus“ tlaků se provádí závitovými vstupy 1 a 2, umístěnými v pouzdře bloku 3. Měřené médium jimi vstupuje do pracovního kanálu 4, který je po uzavření rozdělen vyrovnávací ventil 5 do dvou autonomních linek. To neumožňuje, aby se prostředí „plus“ a „minus“ tlaků dostalo do kontaktu. Při otevřeném přívodním ventilu 6 proudí „kladné“ tlakové médium na výstup 8.

Činnost bloku jehlového ventilu, stejně jako aktivace převodníku diferenciálního tlaku s jeho pomocí, je popsána v části 6.

Setrvačník uzavíracího ventilu musí udávat směr jeho otáčení při otevírání nebo zavírání ventilu /5-6/.

V servisních střediscích a metrologických laboratořích dochází z různých důvodů často k „ždímání“ standardních tlakoměrů, kdy je do vnitřní dutiny tlakoměru přiváděno pracovní médium s tlakem výrazně převyšujícím maximální přípustnou hodnotu. V důsledku toho dochází k nevratné deformaci trubkové pružiny a stává se nevhodnou pro další použití. Pro vyloučení takových režimů je poskytováno bezpečnostní ventil, instalovaný před tlakoměrem, zajišťující uzavření přívodního kanálu do vnitřní dutiny měřiče a vypuštění pracovního média při překročení maximálního tlaku.

Konstrukce pojistných ventilů se liší. Takže na Obr. Na obr. 5.49 je schéma a pohled na ventil fungující na bázi pístu s dvojitým těsněním.

Rýže. 5.49. Schéma (a) a pohled (b) na pojistný ventil: 1 – těleso; 2 – blokovací píst; 3, 4 – těsnění; 5 – zástrčka; 6 – těsnění; 7 – nástupiště; 8 – pružina; 9 – nosné kování; 10 – protišroub

V pracovním pouzdru pouzdra 1 je aretační píst 2 s těsněním 3 a 4. Konec pouzdra pístu je hermeticky uzavřen zátkou 5 s těsnícím těsněním 6. Na zadní straně pístu je plošina 7 s tlačnou pružinou 8, jejíž druhý konec dosedá na nosné kování 9. Stabilní fixaci kování zajišťuje zajišťovací šroub 10.

Zařízení funguje následovně. Pracovní střední tlak рSlave vstupuje do pracovní zásuvky krytu přes přívodní armaturu a kanál. Za předpokladu, že pracovní tlak média je menší než maximální, tzn. рotrok рpředtím, když obejde mezeru mezi pracovním sedlem a uzavíracím pístem, vstoupí do výstupního kanálu ventilu.

na рotrok > рpředpracovní tlak působí na uzavírací píst, který zapadá do hrdla pouzdra a utěsňuje přívod média do výstupního kanálu.

Poloha nosné armatury, která se pohybuje podél závitového kanálu pouzdra, určuje „stlačení“ tlačné pružiny a podle toho hodnotu maximálního tlaku рpředchozí

Mez odezvy pojistného ventilu se nastavuje na kalibračních stojanech změnou polohy nosné armatury. Jeho konečná poloha je fixována zajišťovacím šroubem.

ulice. Yartsevskaya, 29, budova 2

© 2002 – 2025. NPO YUMAS
Vývoj a výroba přístrojů na měření tlaku a teploty: tlakoměry, teploměry,
tlakoměry a ventily v Moskvě, Jekatěrinburgu, Samaře, Petrohradu, Ufě, Omsku, Ťumenu a Nižném Novgorodu.
Všechna práva vyhrazena.

Vážený uživateli. Upozorňujeme vás, že osobní údaje, které můžete na stránce zanechat, jsou zpracovávány pro účely jejího fungování. Pokud s tím nesouhlasíte, opusťte prosím stránky. V opačném případě to bude považováno za souhlas se zpracováním vašich osobních údajů.
Zásady ochrany osobních údajů

Jehlový ventil je důležitým prvkem armatur pro regulaci teploty vody a základních inženýrských sítí v průmyslových a obytných budovách. Při použití ventilů o průměru padesát, třicet dva a deset milimetrů se regulují průtoky vody. Častěji jsou umístěny tam, kde tlak dosahuje přibližně 9.8 MP.

Samotný ventil je konstruován tak, že má otočnou tyč, která prostřednictvím závitového páru se speciální maticí dodává pohyb uzavíracímu prvku-cívce.

Typy ventilů

Existuje mnoho typů ventilů, lze je však rozdělit na dva typy.

• Kontrolní body – stejný směr toků na vstupu/výstupu. Při instalaci ventilu na jakoukoli část potrubí musí být jeho vřeteno nahoře nebo by neměla být povolena instalace směrem dolů.
• Roh – mají kolmé směry vstupu a výstupu toků. Rozdíl mezi rohovým ventilem a přímým ventilem je ten, že se instaluje v oblastech, kde se potrubí otáčí o devadesát stupňů.

Vlastnosti a parametry

Jednotka se skládá z několika částí:

• hlavní rám;
• otočná rukojeť;
• skladem;
• tmel;
• matice;
• ucpávka;
• kryt;
• stavěcí šroub.

Když se rukojeť otáčí, tyč se snižuje a uzavírá tok kapaliny. Při obráceném otáčení se potrubí opět uvolní.

Činnost jehlového ventilu závisí na pístu, jeho tvaru a zdvihu. Hlavní předností výrobku je jeho jednoduchá konstrukce, díky čemuž nevyžaduje odborné dovednosti a schopnosti pro montáž a demontáž. Při poruše izolačních prvků, které se snadno vyměňují, je třeba jej rozebrat. Samotný ventil je vyroben z nerezové oceli, což výrazně prodlužuje jeho životnost.

Není však bez nedostatků. V místech, kde je zvýšená viskozita (například prostory, kde se manipuluje s olejem), ventil nelze použít. Totéž platí pro velké nečistoty nebo v oblastech s obzvláště vysokým hydraulickým tlakem.

Hlavní výhody jsou:

• pokud je ventil vyroben z nerezového materiálu, jeho životnost bude extrémně dlouhá;
• všechny průtoky jsou plynule nastavitelné;
• provozní teploty se pohybují od 20 do 200 stupňů Celsia;
• ventil je schopen odolat enormnímu tlakovému zatížení (asi 220 bar).

Hlavní nevýhody:

• jednosměrné podávání;
• zvýšený hydraulický odpor;
• velká stavební délka.

Důležité: písty s konfigurací jehly nemohou zcela vyloučit možnost netěsností, ale to není nutné, protože se jedná o uzavírací ventil. Průřezový ventil reguluje pouze průtok média vzhledem k jeho vlastnímu pohybu.

Existují dvě možnosti ovládání jehlových ventilů: ruční a automatické. První zahrnuje jednoduché otočení ovládací páky vlastními rukama, lze ji umístit na každé potrubí. Druhý se týká přímého ovládání tekutiny samotným zařízením. Tyto ventily jsou často instalovány v topných systémech.

Aplikace

Pomocí jehlového ventilu můžete regulovat nejen průtok kapaliny, ale také plynu, vody a potravinových výparů nebo agresivních médií. Taková zařízení jsou zpravidla umístěna na pomocných vodovodních potrubích.

Existují ventily s kónickou rukojetí, které se častěji používají k regulaci průtoků plynu (v malých množstvích se často používají k vstřikování chladicí vody a jiných kapalin); Pro vytápění se používá samostatný typ ventilu.

Pro regulaci tlaku v konkrétních úsecích potrubí je umístěn ventil, který má přímý uzamykací mechanismus pro manometr, který měří tlakový rozdíl. Tento mechanismus navíc umožňuje v případě potřeby blokovat průtoky v automatickém režimu.

Jak vybrat správné zařízení?

Než si pořídíte ventil, určitě si budete muset zjistit, kde v potrubí bude instalován, jaký je průměr potrubí a jaké jsou vlastnosti prostředí uvnitř. Rozměry zařízení musí odpovídat potrubí. Nejlepší je, když jsou obě položky vyrobeny ze stejných nebo podobných materiálů.

Je třeba vzít v úvahu tlak, pod kterým se kapaliny nebo plyny pohybují potrubím. Pokud tlak nedosáhne patnácti MP, postačí jakýkoli jehlový ventil. Pokud jsou však indikátory tlaku vyšší, jsou vhodné ventily označené VI a VT-5. Jsou schopny odolat tlaku až čtyřicet pět MP.

Je třeba věnovat pozornost tomu, zda je na zařízení přímo vyznačen směr, který ukazuje, které části ventilu jsou v kontaktu s přívodními částmi v potrubí a výtlačnou částí. Pokud byla instalace provedena správně, průtok se zablokuje, když se rukojeť otočí ve směru hodinových ručiček, a dojde k otevření proti směru hodinových ručiček.

Před nákupem je důležité se ujistit, že všechny části jsou neporušené a bez třísek, trhlin a povrch není pokryt škrábanci, protože to vše může výrazně snížit životnost ventilu. Je důležité, aby se rukojeť při práci tyče otáčela oběma směry. Otáčení probíhá pouze nahoru a dolů, pokud dochází k pohybu v různých směrech nebo jsou části uvolněné, ventil je vadný a nelze jej vzít.

Při výběru byste měli zvážit také prostředí, ve kterém bude zařízení umístěno:

• olej;
• chemie;
• potravinářský sektor;
• veřejné služby;
• dodávky tepla a vody.

Různé aplikace vyžadují různé materiály a samotné mechanismy se budou lišit v cenových hladinách, odolnosti proti korozi a provozní teplotě.

Pokud vezmeme kategorii materiálů, pak se pro zásobování vodou dobře hodí zařízení z šedé litiny. V korozivním prostředí se používají bronzové ventily a ve vysokotlakém prostředí ventily z uhlíkové oceli. Pro výtopny, kde je potřeba zvýšená tepelná odolnost, se používá chrommolybdenová ocel.

Ventil, který lze instalovat téměř kamkoli, je vyroben z mosazi. Jedná se o odolný materiál, který nepodléhá žádnému mechanickému namáhání a nerezaví. Rozpočtovou náhradou za mosazné spotřebiče je silumin, který je měkčí a mnohem náchylnější k různým druhům poškození. Často, takže není možné materiály od sebe odlišit, jsou mosaz a silumin potaženy vrstvou chrómu, ale lze je rozlišit podle hmotnosti, protože mosaz je mnohem těžší.

Chcete-li se dozvědět, jak připojit, krimpovat a mazat jehlové kohouty, podívejte se na následující video.