Zaporni ventil se uporablja predvsem za regulacijo in zaustavitev pretoka tekočine skozi cevovod. Od ventilov, kot so kroglični ventili in zaporni ventili, se razlikujejo po tem, da so posebej zasnovani za nadzor pretoka tekočine in niso omejeni le na zapiralne storitve. Razlog za tako ime zapornega ventila je, da starejša zasnova predstavlja določeno kroglasto telo in ga je mogoče razdeliti na dve polobli, ločeni z ekvatorjem, kjer tok spreminja smer. Dejanski notranji elementi zapornega sedeža običajno niso kroglasti (npr. kroglični ventili), temveč so pogosteje ravninski, polkrogelni ali v obliki čepa. Globoki ventili bolj omejujejo pretok tekočine, ko so odprti, kot zaporni ali kroglični ventili, kar ima za posledico večji padec tlaka skozinje. Globoki ventili imajo tri glavne konfiguracije telesa, od katerih se nekatere uporabljajo za zmanjšanje padca tlaka skozi ventil. Za informacije o drugih ventilih glejte naš Vodnik za kupce ventilov.

Zasnova ventila

Zaporni ventil je sestavljen iz treh glavnih delov:telo in sedež ventila, disk in steblo ventila, tesnilo in pokrov. Med delovanjem zavrtite navojno vreteno skozi ročno kolo ali aktuator ventila, da dvignete disk ventila s sedeža ventila. Prehod tekočine skozi ventil ima pot v obliki črke Z, tako da se tekočina lahko dotakne glave diska ventila. To se razlikuje od zapornih ventilov, kjer je tekočina pravokotna na zapor. Ta konfiguracija je včasih opisana kot ohišje ventila v obliki črke Z ali ventil v obliki črke T. Vhod in izhod sta poravnana drug z drugim.

Druge konfiguracije vključujejo kotne in Y-oblikovane vzorce. Pri kotnem zapornem ventilu je izhod 90° od vhoda, tekočina pa teče po poti v obliki črke L. Pri konfiguraciji telesa ventila v obliki črke Y ali Y steblo ventila vstopi v telo ventila pod kotom 45°, medtem ko vhod in izhod ostaneta v liniji, enako kot pri tripotnem načinu. Upor kotnega vzorca proti pretoku je manjši kot pri vzorcu v obliki črke T, upor vzorca v obliki črke Y pa je manjši. Tripotni ventili so najpogostejši od teh treh vrst.

Tesnilna plošča je običajno zožena, da se prilega sedežu ventila, lahko pa se uporabi tudi ravna plošča. Ko je ventil rahlo odprt, tekočina enakomerno teče okoli plošče, obraba pa se porazdeli na sedežu ventila in plošči. Zato ventil deluje učinkovito, ko se pretok zmanjša. Na splošno je smer pretoka proti strani stebla ventila, vendar se v okolju z visoko temperaturo (para), ko se telo ventila ohladi in skrči, pretok pogosto obrne, da se plošča ventila tesno zapre. Ventil lahko prilagodi smer pretoka, da s pomočjo tlaka pomaga pri zapiranju (pretok nad ploščo) ali odpiranju (pretok pod ploščo), kar omogoča, da se ventil ne zapre ali odpre.

Tesnilni disk ali čepse običajno vodi navzdol do sedeža ventila skozi kletko, da se zagotovi pravilen stik, zlasti pri visokotlačnih aplikacijah. Nekatere izvedbe uporabljajo sedež ventila, tesnilo na strani batnice ventila na stiskalnici diska pa se nasloni na sedež ventila, da sprosti pritisk na tesnilo, ko je ventil popolnoma odprt.

Glede na zasnovo tesnilnega elementa se lahko zaporni ventil hitro odpre z več obrati stebla ventila, da se hitro sproži pretok (ali zapre, da se pretok ustavi), ali pa se postopoma odpre z več obrati stebla ventila, da se ustvari bolj reguliran pretok skozi ventil. Čeprav se čepi včasih uporabljajo kot tesnilni elementi, jih ne smemo zamenjevati s čepnimi ventili, ki so naprave s četrtinskim obratom, podobne krogličnim ventilom, ki za ustavitev in zagon pretoka uporabljajo čepe namesto krogel.

aplikacija

Zaporni ventili se uporabljajo za zaustavitev in regulacijo čistilnih naprav, elektrarn in procesnih obratov. Uporabljajo se v parnih ceveh, hladilnih krogih, mazalnih sistemih itd., kjer ima pomembno vlogo nadzor nad količino tekočine, ki prehaja skozi ventile.

Material ohišja krogličnega ventila je običajno lito železo ali medenina/bron pri nizkem tlaku, pri visokem tlaku in temperaturi pa kovano ogljikovo jeklo ali nerjaveče jeklo. Določeni material ohišja ventila običajno vključuje vse tlačne dele, »obroba« pa se nanaša na dele, ki niso del ohišja ventila, vključno s sedežem ventila, diskom in steblom. Večja velikost je določena s tlačnim razredom ASME, naročijo pa se standardni vijaki ali varilne prirobnice. Dimenzioniranje krogličnih ventilov zahteva več truda kot dimenzioniranje nekaterih drugih vrst ventilov, ker je lahko padec tlaka na ventilu problematičen.

Zasnova z naraščajočim vretenom je najpogostejša pri zapornih ventilih, najdemo pa lahko tudi ventile brez naraščajočega vretenca. Pokrov je običajno pritrjen z vijaki in ga je mogoče enostavno odstraniti med notranjim pregledom ventila. Sedež ventila in disk je enostavno zamenjati.

Zaporni ventiliso običajno avtomatizirani z uporabo pnevmatskih batnih ali membranskih aktuatorjev, ki delujejo neposredno na steblo ventila, da premaknejo disk v položaj. Bat/membrana je lahko vzmetno prednapeta, da odpre ali zapre ventil ob izgubi zračnega tlaka. Uporablja se tudi električni rotacijski aktuator.