Kiila Luistiventtiili
Kiilallinen litteä Luistiventtiili / Kiilallinen soikea Luistiventtiili / Kiilallinen pyöreä Luistiventtiili
Nimet Kiilallinen litteä, Kiilallinen soikea ja Kiilallinen pyöreä Luistiventtiili juontavat juurensa venttiilirakentamisen alkuajoille. Ne viittaavat toisaalta Kokonaispituus-arvoihin: Kiilallisten litteiden Luistiventtiilien Kokonaispituus on merkittävästi lyhyempi (= litteä) kuin kiilallisten soikeiden tai pyöreiden Luistiventtiilien. Aiemmin niitä voitiin valmistaa vain matalan painealueen PN 6:lle korkeintaan PN 10:een asti. Nykyään tämä on mahdollista vesihuollon ja jätevedenkäsittelyn alalla jopa PN 25:een saakka.
Toisaalta soikeat ja pyöreät sulkukiiluliukurit nimetään kotelon rakenteen mukaan. Ylhäältä katsottuna soikeilla sulkukiiluliukureilla on soikea yläosa, kun taas pyöreillä sulkukiiluliukureilla on pyöreä. Alkujaan saatavilla olleet soikeat sulkukiiluliukurit valmistettiin keskipainealueille PN 10 ja PN 16/25. Korkeammilla painetasoilla, alkaen PN 25:stä, liukurin yläosa täytyi suunnitella tukevammaksi, minkä vuoksi perinteisestä soikeasta muodosta luovuttiin ja siirryttiin pyöreään yläosaan.
Näiden asennusten tiiveys saavutetaan kiilumaisella sulkuelementillä – siksi nimi kiiluluistiventtiili (katso myös Sulkukiilojen tyypit).
Kiiluluistiventtiilit voivat rakenteensa ansiosta virrata molempiin suuntiin ja tiivistyvät molemmilta puolilta. Ne eivät kuitenkaan sovellu säätöön, ja niitä käytetään ainoastaan (Sulkuventtiilit) avo- tai suljetuissa asennoissa (Avoin/Suljettu). Välitilassa tiivistyskiila alkaa värähdellä, mikä aiheuttaa turbulenssia ja lisää materiaalin kulumista kiilassa, kotelossa ja tiivistyspinnoilla.
Sisäinen / ulkoinen kara
Nykyään yleisimmin käytetään sisäisellä karalla varustettuja venttiilejä, joissa karan kierteellinen osa sijaitsee venttiilin kotelossa. Tämä kompakti rakenne mahdollistaa matalan yläosan ja on valmistuskustannuksiltaan edullisempi kuin ulkoisella karalla varustetut venttiilit.
Kun kara aktivoidaan, se kääntyy sulkukiilan kierteeseen. Tämä vetää sulkukiilan ylöspäin venttiilin yläosaan ja avaa venttiilin. Kääntämällä vastakkaiseen suuntaan venttiili sulkeutuu uudelleen.
Karan tiivistys voidaan valinnaisesti toteuttaa säädettävällä pakkaustiivisteellä tai useilla O-renkailla, jotka ovat käytännössä huoltovapaita.
Sisäisellä karalla varustetut venttiilit soveltuvat vain ei-aggressiivisille nesteille ja kaasuille. Koska karan kierre on väliainevirtauksessa, aggressiivisten väliaineiden käyttö voi johtaa kierteeseen kohdistuvaan saastumiseen ja sitä kautta kierteen jumittumiseen.
Ulkoinen kara – Rakenne ja edut
Venttiileissä, joissa on ulkoinen kara, karantangon kierteinen osa ei sijaitse kotelon sisällä, vaan yläosassa, venttiilin yläosan ulkopuolella. Karan sileä osa istuu kotelon sisällä ja on muotokiinnitetty venttiilin kiilaan. Karan mutteri on asennettu ns. lohkopäähän venttiilikotelon yläpuolelle. Venttiiliä käytettäessä karan mutteria kierretään ja se "vetää" karan, mukaan lukien kiilan, ylöspäin, jolloin venttiili avautuu.
Eduksi verrattuna venttiileihin, joissa on sisäinen kara, on se, että ne soveltuvat myös aggressiivisille väliaineille. Sekä karan kierre että karan tiivistys (pakkaus) sijaitsevat väliainevirtausten ulkopuolella, mikä tarkoittaa, että karan kierteen jumiutuminen on käytännössä mahdotonta.
Karan asennon perusteella voidaan myös nopeasti havaita, onko venttiili avoinna vai suljettu.
Nousuva / ei nousuva kara
- Nousuva kara = aina ulkoinen
- ei nousuva kara = aina sisäinen
Sulkukiilojen tyypit
Jäykkä kiila ja joustava kiila
Luistiventtiilin sulkuosa on kiilamainen ja koostuu tyypillisesti kahdesta toisiinsa liittyvästä levystä.
Jos kaksi kiilaletta on kiinteästi yhdistetty (hitsattu), ne ovat täysin liikkumattomia, ja tätä kutsutaan jäykäksi kiilaksi. Molemmat kiilan sivut ja kotelon vastapinnat eli kotelon istuimet on koneistettava erittäin tarkasti ja tasaisesti, jotta venttiilin tiiveys väliaineeseen nähden varmistetaan.
Pienissä venttiileissä alle DN 40 sekä erittäin suurissa venttiileissä jäykkä kiila on yleensä valmistettu yhtenä kappaleena (taottu materiaali, valettu). Se on erityisen painava ja siksi kallis, erityisesti suurissa nimelliskokoissa.
Joustavassa kiilassa kaksi kiilaletta eivät ole kiinteästi yhteydessä vaan ainoastaan keskeltä sillalla yhdistettyjä. Tämä tekee levyn puolikkaista tietyssä määrin elastisia (joustavia) ja sallii niiden mukautua tarkemmin kotelon istuimiin. Tällöin saavutettava tiiveys on merkittävästi korkeampi kuin jäykällä kiilalla varustetussa venttiilissä.
Hyvän tiiveyden ja pienen painonsa vuoksi venttiilejä valmistetaan nykyisin pääasiassa joustavalla kiilalla. Poikkeuksina ovat pehmeätiivisteiset venttiilit, joita käytetään pääasiassa vesi- ja jätevesisovelluksissa. Näissä venttiileissä jäykkä kiila on kokonaan vulkanoitu NBR:llä tai EPDM:llä, mikä antaa korkean tiiveyden.
Kaksilevyinen sulkukiila
Kaksi tiivistyslevyä on liikkuvasti yhdistetty toisiinsa, esimerkiksi pallosegmenteillä, pallokuorilla tai jousimekanismin avulla. Koska ne ovat itseasettuvia, saavutetaan korkea tiiveys ja venttiilit voidaan avata ja sulkea pienemmällä voimankäytöllä. Monimutkaisen ja kalliin valmistusprosessin vuoksi kaksilevyisiä venttiilejä käytetään lähes yksinomaan korkeapaineisissa sovelluksissa voimalaitoksissa päähöyryn ulostulossa tai höyrygeneraattoreissa pääsulkuina (Sulkuventtiilit).
Metallitiivisteiset luistiventtiilit
Perinteiset luistiventtiilit ovat erittäin monikäyttöisiä: ne sopivat nestemäisille ja kaasumaisille väliaineille sekä pölyä tai kovia hiukkasia sisältäville väliaineille, aggressiivisille tai kuluttaville väliaineille sekä korkeissa lämpötila- ja paineolosuhteissa käytettäviksi. Tietenkin käytettyjen materiaalien ja rakenteen (Sisäinen / ulkoinen kara) on oltava sovitettu kuhunkin käyttöväliaineeseen.
Kaikissa metallitiivisteisissä venttiileissä kotelossa ja kiilassa olevat tiivisteistuimet/tiivisterenkaat on valmistettu metallisista materiaaleista. Paremman tiiviyden, kulutuskestävyyden ja/tai korroosionkestävyyden saavuttamiseksi voidaan käyttää erilaisista materiaaleista valmistettuja tiivisterenkaita.
Metallitiivisteisten luistiventtiilien merkittävä haittapuoli on, että väliaineessa olevat epäpuhtaudet (esim. hiekka, kalkki) laskeutuvat kotelon alaosaan (luistintaskuun). Nämä kertymät voivat estää kiilan täydellisen sulkeutumisen, mikä sitten johtaa vuotoon.
Koboltti-kromi-istuin
“Stellite” on koboltti–kromiin perustuva kova seos, joka suojaa suurilta väliaineen aiheuttamilta kulumisrasituksilta. Luistiventtiilin tapauksessa kotelon istuimet ja mahdollisesti myös sulkukiila sekä kara päällystetään Stellitellä, kun ne altistuvat aggressiivisille väliaineille tai ylilämmitetylle höyrylle.
Suojaamattomat, tavalliset materiaalit, kuten 1.4021 tai 1.4571, eivät kestäisi korkeita rasituksia pitkään. Tämä pinnoite voidaan levittää hitsaamalla tai liekkuruiskutuksella.
Pehmeätiivisteiset Luistiventtiilit
Pehmeätiivisteiset Luistiventtiilit ovat pääasiassa käytössä vesi- ja jätevesialalla. Koska kara on O-renkailla huoltovapaasti tiivistetty, Pehmeätiivisteiset Luistiventtiilit soveltuvat myös kaasukäyttöön (maakaasu, biokaasu).
Perinteisiin Metallitiivisteisiin luistiventtiileihin verrattuna niissä on sileä, täysi läpivirtaus ilman luistiventtiilin taskua. Tämä tarjoaa sen edun, että venttiilit voidaan puhdistaa pigillä ja putkisto voidaan tarvittaessa puhdistaa täysin. Niin kutsuttu pig on puhdistus- tai tarkastuslaite, joka työnnetään putkiston läpi paineen avulla.
Toinen etu on venttiilien korkea tiiveys läpivirrassa. Sulkukiila on vulkanoitu NBR:llä tai EPDM:llä, jolloin saavutetaan tiiveys DIN EN 12266-1 -standardin mukaisesti, vuotoluokka A! Lisäksi nämä venttiilit soveltuvat rajatusti tyhjiöön.
Kumipinnoituksen vuoksi Pehmeätiivisteiset Luistiventtiilit eivät sovellu korkeisiin lämpötiloihin, korkeisiin suurin sallittu käyttöpaineisiin (PS) tai kuluttaviin väliaineisiin. Kuten kaikki muutkin venttiilit, ne soveltuvat "vain" sulkemiseen eivätkä prosessin väliaineen säätelyyn.
Kierteellinen / hitsattu kansi
Tämä viittaa tapaan, jolla Luistiventtiilin runko on liitetty yläosaan.
Kierteellisen kannen tapauksessa, kuten nimestä käy ilmi, runko ja yläosa kierretään yhteen. Liitos on irrotettavissa, joten esimerkiksi luistimen sisäosia voidaan käsitellä tai vaihtaa milloin tahansa huolto- tai korjaustöitä varten.
Jos Luistiventtiiliin on vaikea päästä käsiksi tai se tulee asentaa maan alle, käytetään yleensä hitsatulla kannella varustettua versiota. Tällöin kannen ruuvien tahaton löystymä — esimerkiksi käytön aiheuttamien värinöiden, lämpölaajenemisen, kansitiivisteen kulumisen jne. vuoksi — estetään, ja ulkoinen tiiveys varmistetaan. Korjaus- tai huoltotilanteissa venttiili on kuitenkin irrotettava kokonaan putkistosta, ja kansiliitos on erotettava työpajassa.
Toimilaitetyypit
Luistiventtiilien perinteinen toimilaite on käsipyörä. Kansainvälisen standardin mukaan Luistiventtiili suljetaan kääntämällä käsipyörää myötäpäivään ja avataan kääntämällä sitä vastapäivään.
Lisäksi on seuraavat toimilaitetyypit:
Vaihteisto käsipyörällä:
Jos tarvittavat käytön voimat ovat liian suuret, voidaan käyttää vaihteistoa vähentävällä välityksellä ja käsipyörällä.
Pikalukitusvipu:
Käsipyörän sijaan Luistiventtiilin yläosaan kiinnitetään laakerilohko, jossa on vipu; vetämällä vipua ylöspäin Luistiventtiili avautuu äkillisesti, ja työntämällä vipu alas se sulkeutuu.
Ketjunpyörä:
Jos Luistiventtiili on asennettu suuremmalle korkeudelle, ketjunpyörää voidaan käyttää toimilaitteena. Ketju asetetaan ketjunpyörän ympäri ja varmistetaan putoamista vastaan ohjaustelineellä. Ketjua vetämällä Luistiventtiili voidaan avata tai sulkea maasta käsin.
Käyttöavain:
Käsipyörän sijaan Luistiventtiilin karan päähän kiinnitetään neliskanttinen osa. Tällöin Luistiventtiiliä voidaan käyttää avaimella tai (kun se on asennettu maan alle) ylhäältä päin T-avaimella.
Automaattisesti toimivat luistiventtiilit
Sähköiset toimilaitteet:
Sähkötoimilaitteet voidaan räätälöidä tarkasti Luistiventtiilin vaatimusten mukaan, ja niitä voidaan käyttää valinnaisesti kolmivaihevirralla, vaihtovirralla tai tasavirralla.
Vaikka niiden hankinta on kallista, ne tarjoavat pitkän käyttöiän ja vain vähäiset huoltokustannukset (helppo asennus, ei energiankulutusta kytkentätauoilla, huoltoystävällinen).
Kytkentäajat voidaan valita sovelluksen mukaan vaihtelevasti, noin 20 sekunnista useisiin minuutteihin.
Pneumaattiset toimilaitteet:
Ne toimivat paineilmalla, ovat edullisempia kuin sähköiset toimilaitteet, niiden kytkentäajat ovat lyhyet ja niiden huoltovaatimukset ovat pienet. Kuitenkin tarvitaan paineilman syöttöjohto ja ohjausta varten sähkömagneettiventtiili.
Erottelu tehdään kaksitoimisten ja yksitoimisten pneumaattisten toimilaitteiden välillä.
Kaksitoimisella tarkoitetaan sitä, että toimilaite tarvitsee paineilmaa sekä Luistiventtiilin avaamiseen että sulkemiseen.
Yksitoimisella tarkoitetaan sitä, että paineilmaa tarvitaan joko avaamiseen tai sulkemiseen. Palautus tapahtuu automaattisesti jousen avulla.
Hydrauliset toimilaitteet,
Sama periaate kuin pneumaattisten toimilaitteiden tapauksessa. Näitä toimilaitteita käytetään kuitenkin öljy- tai vesipohjaisilla nesteillä (vaikeasti syttyviä).
Kauko-ohjattavat Luistiventtiilit
Luistiventtiilejä ei aina voi käyttää suoraan asennuspaikalla, esimerkiksi kun ne on asennettu kaivantoon, veden alle tai maahan. Toiminta suoritetaan tällöin manuaalisesti vetotangon tai karan jatkeen kautta tai sähköisen, pneumaattisen tai hydraulisen toimilaitteen avulla. Rakenteellisista olosuhteista riippuen saattaa olla tarpeen asentaa lisäksi suunnanmuutoksia, joissa on kaksi tai useampia nivel- tai palloniveliä, sekä lattiapylväs, jossa on käsipyörä tai toimilaite.
Asennuskokoonpano
Vesi- ja jätevesiputkistot, mukaan lukien niiden luistiventtiilit, asennetaan usein maan alle. Venttiilien käyttämiseksi käytetään asennuskokoonpanoa. Asennuskokoonpano koostuu jatkovarsesta, joka on tukevasti liitetty venttiilin karaan. Suojaksi suotautuvan veden ja ympäröivän maaperän aiheuttamalta saastumiselta varsi on peitetty PE-putkella. Jatkeen yläpäässä on neliömäinen pää, jonka päälle niin kutsuttu T-kahva asetetaan venttiilin operointia varten. Katupylväs muodostaa maanpinnan viimeistelyn ja toimii näkyvänä merkkinä alla sijaitsevalle asennuskokoonpanolle.
Onko sinulla projekti mielessä?
Voimme auttaa sinua!
Ota rohkeasti yhteyttä, niin keskustelemme yhdessä, miten voimme auttaa sinua!