1 A szelepválasztás főbb pontjai

1.1 Tisztázza a szelep célját a berendezésben vagy eszközben

Határozza meg a szelep üzemi körülményeit: az alkalmazandó közeg jellegét, az üzemi nyomást, az üzemi hőmérsékletet és az üzemszabályozási módszert stb.;

1.2 Válassza ki helyesen a szelep típusát

A szeleptípus helyes kiválasztása a tervező teljes gyártási folyamatának és működési körülményeinek ismeretén alapul. A szeleptípus kiválasztásakor a tervezőnek először az egyes szelepek szerkezeti jellemzőit és teljesítményét kell elsajátítania;

1.3 Határozza meg a szelep végcsatlakozását

A menetes csatlakozások, a peremes csatlakozások és a hegesztett csatlakozások közül az első kettő a leggyakrabban használt. A menetes szelepek főként 50 mm-nél kisebb névleges átmérőjű szelepek. Ha az átmérő túl nagy, a csatlakozás beszerelése és tömítése nagyon nehézkes. A peremes csatlakozású szelepek könnyebben beszerelhetők és szétszerelhetők, de nehezebbek és drágábbak, mint a menetes szelepek, így különböző átmérőjű és nyomású csőcsatlakozásokhoz alkalmasak. A hegesztett csatlakozások alkalmasak nagy terhelési körülményekre, és megbízhatóbbak, mint a peremes csatlakozások. A hegesztéssel csatlakoztatott szelepek szétszerelése és újratelepítése azonban nehézkes, ezért használatuk azokra az esetekre korlátozódik, amikor általában hosszú ideig megbízhatóan működnek, vagy a használati körülmények zordak és magas a hőmérséklet;

1.4 Szelepanyagok kiválasztása

A szelepház, a belső alkatrészek és a tömítőfelület anyagainak kiválasztásakor a munkaközeg fizikai tulajdonságainak (hőmérséklet, nyomás) és kémiai tulajdonságainak (korrozív hatás) figyelembevétele mellett a közeg tisztaságát (szilárd részecskék jelenlétét) is figyelembe kell venni. Ezenkívül figyelembe kell venni az állami és felhasználói előírásokat is. A szelepanyagok helyes és ésszerű kiválasztásával érhető el a szelep leggazdaságosabb élettartama és legjobb teljesítménye. A szelepház anyagainak kiválasztási sorrendje: öntöttvas-szénacél-rozsdamentes acél, a tömítőgyűrű anyagainak kiválasztási sorrendje: gumi-réz-ötvözött acél-F4;

1.5 Egyéb

Ezenkívül meg kell határozni a szelepen átáramló folyadék áramlási sebességét és nyomásszintjét, és a meglévő információk (például szeleptermék-katalógusok, szeleptermék-minták stb.) alapján ki kell választani a megfelelő szelepet.

2 Bevezetés a közönséges szelepekbe

Sokféle szelep létezik, és a változatok összetettek. A fő típusok a következők:tolózárak, elzárószelepek, fojtószelepek,pillangószelepek, dugós szelepek, gömbcsapok, elektromos szelepek, membránszelepek, visszacsapó szelepek, biztonsági szelepek, nyomáscsökkentő szelepek,gőzcsapdák és vészleállító szelepek,amelyek közül a leggyakrabban használtak a tolózárak, elzárószelepek, fojtószelepek, dugós szelepek, pillangószelepek, gömbcsapok, visszacsapó szelepek és membránszelepek.

2.1 Tolózár

A tolózár olyan szelep, amelynek nyitó és záró testét (szeleptányért) a szelepszár hajtja, és amely fel-le mozog a szelepülék tömítőfelülete mentén, ami elzárhatja vagy elzárhatja a folyadék áthaladását. A tolózárhoz képest a tolózár jobb tömítőteljesítménnyel, kisebb folyadékellenállással, kisebb nyitási és zárási erővel, valamint bizonyos beállítási tulajdonságokkal rendelkezik. Ez az egyik leggyakrabban használt elzárószelep. Hátrányai a nagy méret, az elzárószelephez képest bonyolultabb szerkezet, a tömítőfelület könnyű kopása és a nehéz karbantartás. Általában nem alkalmas fojtásra. A tolózár szárán lévő menet helyzete szerint két típusra osztható: emelkedő szárú és rejtett szárú. A tolózár szerkezeti jellemzői szerint két típusra osztható: ék alakú és párhuzamos típusú.

2.2 Elzárószelep

Az elzáró szelep egy lefelé záró szelep, amelyben a nyitó és záró részeket (szeleptányért) a szelepszár hajtja, hogy a szelepülés (tömítőfelület) tengelye mentén fel és le mozogjanak. A tolózárral összehasonlítva jó beállítási teljesítményt, gyenge tömítőképességet, egyszerű szerkezetet, kényelmes gyártást és karbantartást, nagy folyadékállóságot és alacsony árat mutat. Általánosan használt elzáró szelep, amelyet általában közepes és kis átmérőjű csővezetékekhez használnak.

2.3 Gömbcsap

A gömbcsap nyitó és záró részei kör alakú átmenő furatokkal ellátott gömbök, amelyek a szelepszárral együtt forognak, hogy megvalósítsák a szelep nyitását és zárását. A gömbcsap egyszerű szerkezetű, gyorsan kapcsolható, kényelmesen kezelhető, kis méretű, könnyű, kevés alkatrészből áll, kis folyadékállósággal rendelkezik, jó tömítéssel és könnyű karbantartással rendelkezik.

2.4 Fojtószelep

A szeleptányér kivételével a fojtószelep alapvetően ugyanolyan szerkezetű, mint az elzárószelep. A szeleptányér egy fojtóelem, és a különböző formáknak eltérő tulajdonságaik vannak. A szelepülék átmérője nem lehet túl nagy, mert kicsi a nyitási magassága, és a közeg áramlási sebessége megnő, ami felgyorsítja a szeleptányér kopását. A fojtószelep kis méretekkel, könnyű súlyú és jó beállítási teljesítménnyel rendelkezik, de a beállítási pontosság nem magas.

2.5 Zárószelep

A szeleptányér nyitó és záró részeként egy átmenő furattal ellátott szeleptestet használ, és a szeleptest a szelepszárral együtt forog a nyitás és zárás érdekében. A szeleptányér egyszerű szerkezetű, gyorsan nyitható és zárható, könnyen kezelhető, kis folyadékellenállással rendelkezik, kevés alkatrészből áll és könnyű. A szeleptányérok egyenes, háromutas és négyutas típusban kaphatók. Az egyenes átmenő szelepeket a közeg elzárására, a háromutas és négyutas szelepeket pedig a közeg irányának megváltoztatására vagy elterelésére használják.

2.6 Pillangószelep

A pillangószelep egy pillangótányér, amely a szelepházban egy rögzített tengely körül 90°-ban elforgatható, hogy elvégezze a nyitási és zárási funkciót. A pillangószelep kis méretű, könnyű, egyszerű szerkezetű, és csak néhány részből áll.

Gyorsan nyitható és zárható 90°-os elforgatással, és könnyen kezelhető. Amikor a pillangószelep teljesen nyitott helyzetben van, a pillangótányér vastagsága az egyetlen ellenállás, amikor a közeg átáramlik a szeleptesten. Ezért a szelep által generált nyomásesés nagyon kicsi, így jó áramlásszabályozási tulajdonságokkal rendelkezik. A pillangószelepek kétféle tömítésre oszthatók: rugalmas lágytömítésű és fém keménytömítésű. Az elasztikus tömítésű szelepek esetében a tömítőgyűrű beágyazható a szeleptestbe, vagy rögzíthető a pillangótányér kerületéhez. Jó tömítőteljesítménnyel rendelkezik, és fojtásra, valamint közepes vákuumcsővezetékekhez és korrozív közegekhez is használható. A fémtömítésű szelepek általában hosszabb élettartammal rendelkeznek, mint az elasztikus tömítésű szelepek, de nehéz teljes tömítést elérni. Általában olyan esetekben használják őket, ahol az áramlás és a nyomásesés nagymértékben változik, és jó fojtási teljesítményre van szükség. A fémtömítések magasabb üzemi hőmérsékletekhez is alkalmazkodnak, míg az elasztikus tömítések hátránya, hogy hőmérséklet-korlátozás alá esnek.

2.7 Visszacsapó szelep

A visszacsapó szelep egy olyan szelep, amely automatikusan megakadályozza a folyadék visszaáramlását. A visszacsapó szelep tányérja a folyadéknyomás hatására kinyílik, és a folyadék a bemeneti oldalról a kimeneti oldalra áramlik. Amikor a bemeneti oldalon a nyomás alacsonyabb, mint a kimeneti oldalon, a szeleptányér automatikusan bezárul olyan tényezők hatására, mint a folyadéknyomás-különbség és a saját gravitációja, hogy megakadályozza a folyadék visszaáramlását. Szerkezeti formája szerint emelő visszacsapó szelepre és lengő visszacsapó szelepre osztható. Az emelő visszacsapó szelep jobban tömít, mint a lengő visszacsapó szelep, és nagyobb a folyadék ellenállása. A szivattyú szívócsövének szívócsonkjához lábszelepet kell választani. Feladata: a szivattyú beömlőcsövének feltöltése vízzel a szivattyú indítása előtt; a beömlőcső és a szivattyúház feltöltve tartása vízzel a szivattyú leállítása után az újraindítás előkészítése érdekében. A lábszelepet általában csak a szivattyú bemeneténél lévő függőleges csőre szerelik fel, és a közeg alulról felfelé áramlik.

2.8 Membránszelep

A membránszelep nyitó és záró része egy gumimembrán, amely a szeleptest és a szelepfedél között helyezkedik el.

A membrán kiálló része a szelepszáron van rögzítve, a szeleptest pedig gumival van bélelve. Mivel a közeg nem jut be a szelepfedél belső üregébe, a szelepszárnak nincs szüksége tömítődobozra. A membránszelep egyszerű szerkezetű, jó tömítőteljesítménnyel, könnyen karbantartható és alacsony folyadékellenállással rendelkezik. A membránszelepeket bukósisak, egyenes átmenő szelepek, derékszögű szelepek és egyenáramú szelepek csoportjába sorolják.

3 Általános szelepválasztási utasítások

3.1 Tolózár kiválasztási útmutató

Általában a tolózárakat kell először kiválasztani. A gőz, olaj és egyéb közegek mellett a tolózárak alkalmasak szemcsés szilárd anyagokat és nagy viszkozitású közegekhez is, valamint alkalmasak szellőztető és alacsony vákuumú rendszerekhez való szelepekhez. Szilárd részecskéket tartalmazó közegek esetén a tolózár házának egy vagy két tisztítónyílással kell rendelkeznie. Alacsony hőmérsékletű közegekhez alacsony hőmérsékletű speciális tolózárat kell választani.

3.2 Elzárószelep kiválasztási utasítások

Az elzárószelep olyan csővezetékekhez alkalmas, amelyek folyadékállóságára alacsony követelmények vonatkoznak, azaz a nyomásveszteség nem jelentős, valamint magas hőmérsékletű és nagynyomású közeggel működő csővezetékekhez vagy eszközökhöz. Alkalmas gőzhöz és egyéb közegekhez, amelyek DN < 200 mm átmérőjű csővezetékekhez; kis szelepekhez elzárószelepek, például tűszelepek, műszerszelepek, mintavevő szelepek, nyomásmérő szelepek stb. használhatók; az elzárószelepek áramlásszabályozással vagy nyomásszabályozással is rendelkeznek, de a szabályozási pontosság nem magas, és a csővezeték átmérője viszonylag kicsi, ezért elzárószelepet vagy fojtószelepet kell választani; erősen mérgező közegekhez harmonikatömítésű elzárószelepet kell választani; az elzárószelepeket azonban nem szabad nagy viszkozitású és könnyen kicsapódó részecskéket tartalmazó közegekhez használni, és nem szabad légtelenítő szelepként és alacsony vákuumú rendszerekhez való szelepként használni.

3.3 Gömbcsap kiválasztási utasítások

A gömbcsapok alkalmasak alacsony hőmérsékletű, nagy nyomású és nagy viszkozitású közegekhez. A legtöbb gömbcsap használható szuszpendált szilárd részecskéket tartalmazó közegekben, valamint por és granulált közegekhez a tömítés anyagkövetelményei szerint; a teljes csatornás gömbcsapok nem alkalmasak áramlásszabályozásra, de alkalmasak gyors nyitást és zárást igénylő esetekre, ami baleset esetén kényelmes vészleállításhoz; a gömbcsapokat általában szigorú tömítési teljesítményű, kopásálló, zsugorodási csatornákkal rendelkező, gyors nyitású és zárású, nagynyomású elzárású (nagy nyomáskülönbség), alacsony zajszintű, elgázosodási jelenséggel rendelkező, kis üzemi nyomatékú és kis folyadékellenállású csővezetékekhez ajánlják; a gömbcsapok könnyű szerkezetekhez, alacsony nyomású elzáráshoz és korrozív közegekhez alkalmasak; a gömbcsapok a legideálisabb szelepek alacsony hőmérsékletű és mélyhűtött közegekhez is. Alacsony hőmérsékletű közegekhez való csővezetékrendszerekhez és eszközökhöz alacsony hőmérsékletű gömbcsapokat kell választani szelepfedéllel; úszó gömbcsapok használata esetén a szelepülés anyagának el kell viselnie a golyó és a munkaközeg terhelését. A nagy átmérőjű gömbcsapok működés közben nagyobb erőt igényelnek, és a DN≥200 mm-es gömbcsapoknak csigahajtást kell használniuk; a fix gömbcsapok nagyobb átmérőjű és nagyobb nyomású alkalmazásokhoz alkalmasak; továbbá a nagyon mérgező technológiai anyagok és gyúlékony közegek csővezetékeihez használt gömbcsapoknak tűzálló és antisztatikus szerkezettel kell rendelkezniük.

3.4 Fojtószelep kiválasztási utasításai

A fojtószelepek alkalmasak alacsony közeghőmérséklet és magas nyomás esetén, valamint olyan alkatrészekhez, amelyeknél be kell állítani az áramlást és a nyomást. Nem alkalmasak nagy viszkozitású és szilárd részecskéket tartalmazó közegekhez, és nem alkalmasak elzárószelepekhez.

3.5 Kiválasztási utasítások a szelephez

A zárószelepek olyan helyzetekben alkalmasak, ahol gyors nyitás és zárás szükséges. Általában nem alkalmasak gőzhöz és magas hőmérsékletű közegekhez. Alacsony hőmérsékletű és nagy viszkozitású közegekhez használják, valamint szuszpendált részecskéket tartalmazó közegekhez is alkalmasak.

3.6 Pillangószelep kiválasztási utasításai

A pillangószelepek alkalmasak nagy átmérőjű (például DN﹥600 mm) és rövid szerkezeti hosszúságú alkalmazásokhoz, valamint olyan alkalmazásokhoz, amelyek áramlásszabályozást, valamint gyors nyitást és zárást igényelnek. Általában olyan közegekhez használják őket, mint a víz, olaj és sűrített levegő, ≤80 ℃ hőmérsékleten és ≤1,0 MPa nyomáson; mivel a pillangószelepek nyomásvesztesége viszonylag nagy a tolózárakhoz és gömbcsapokhoz képest, a pillangószelepek olyan csővezetékrendszerekhez alkalmasak, ahol kisebb a nyomásveszteség-követelmény.

3.7 Visszacsapó szelep kiválasztási utasításai

A visszacsapó szelepek általában tiszta közegekhez alkalmasak, és nem alkalmasak szilárd részecskéket és nagy viszkozitású közegekhez. DN≤40 mm esetén emelő visszacsapó szelep használata javasolt (csak vízszintes csövekre szabad felszerelni); DN＝50～400 mm esetén lengő emelő visszacsapó szelep használata javasolt (vízszintes és függőleges csövekre is felszerelhető. Függőleges csőre történő felszerelés esetén a közeg áramlási irányának alulról felfelé kell lennie); DN≥450 mm esetén puffer visszacsapó szelep használata javasolt; DN＝100～400 mm esetén lapos visszacsapó szelep is használható; a lengő visszacsapó szelep nagyon magas üzemi nyomásra is kialakítható, a PN elérheti a 42 MPa-t, és a burkolat és a tömítések különböző anyagaitól függően bármilyen munkaközeghez és bármilyen üzemi hőmérsékleti tartományhoz alkalmazható. A közeg lehet víz, gőz, gáz, korrozív közeg, olaj, gyógyszer stb. A közeg üzemi hőmérsékleti tartománya -196～800℃ között van.

3.8 Membránszelep kiválasztási utasítások

A membránszelepek alkalmasak olaj, víz, savas közegek és szuszpendált anyagot tartalmazó közegek 200 ℃-nál alacsonyabb üzemi hőmérsékleten és 1,0 MPa-nál alacsonyabb nyomáson történő áramlására, de nem alkalmasak szerves oldószerek és erős oxidálószerek áramlására. A bukó típusú membránszelepek abrazív szemcsés közegekhez alkalmasak. A bukó típusú membránszelepek kiválasztásához az áramlási jelleggörbék táblázatát kell használni. Az egyenes átmenő membránszelepek viszkózus folyadékokhoz, cementiszapokhoz és üledékes közegekhez alkalmasak. Különleges követelményektől eltekintve a membránszelepeket nem szabad vákuumvezetékeken és vákuumberendezésekben használni.