Anatomi af industrielle ventiler

styring af strømmen af væske, gas og undertiden faste stoffer, ventiler har et bedragerisk simpelt job. Ligesom en tænd / sluk (eller lysdæmper) kontakt til tangibles, er hver ventil designet og bygget til at styre bevægelsen af et bestemt materiale.

industrielle ventiler anvendes i tusindvis af produkter og systemer, fra vandinfrastruktur til offshore olierigge. Da de har så mange forskellige applikationer, følger det naturligvis, at ventiler kommer i tusinder, hvis ikke millioner, af former og størrelser. De kører også farveskalaen fra enkel til meget kompleks.

på trods af store variationer kan de fleste industrielle ventiler opdeles i de samme grundkomponenter: karosseri (eller kabinet), motorhjelm, aktuator, ventilelement og sæde.

ventillegeme

ventilens krop eller kabinet er ofte den største komponent. Materiale strømmer gennem kroppen mellem portene, og alle andre ventilkomponenter forbinder det. For eksempel har en standardportventil tre huller: opstrømsporten, hvor materiale strømmer ind i kroppen; nedstrømsporten, hvor materiale forlader kroppen, og et andet hul på toppen for at forbinde motorhjelmen og aktuatoren. Selvfølgelig har mange ventiler også tre eller flere porte, men den grundlæggende konfiguration er ens.

afhængigt af ventilens type, størrelse og kompleksitet kan ventillegemer bestå af et enkelt stykke eller fremstilles af flere separate stykker. Moderne støbeprocesser, der gør brug af kerner, tillader tilsætning af komplekse indre hulrum. Disse processer, herunder støbeformstøbning, investeringsstøbning og permanent støbeformstøbning, bruges ofte til støbeventiler.

Ventilhjelm

ventilhjelmen er ikke nødvendig for hver ventil, men de fleste standard industrielle ventiler inkluderer denne komponent. Motorhjelmen fastgøres til toppen af ventillegemet ved hjælp af enten gevind inde i ventillegemet eller bolte fastgjort til flanger på både kroppen og motorhjelmen. Motorhjelmens indre egenskaber gør det muligt at fastgøre yderligere komponenter, som aktuatoren og ventilelementet.

motorhjelmen forbliver ofte stille, mens ventilen er i brug, men kan fjernes for at servicere indvendige ventildele eller for at rydde kroppen for forhindringer. I nogle tilfælde kombineres motorhjelmen med kroppen som en enkelt del. Selvom de er separate dele, betragtes motorhjelmen ofte som et kendetegn ved det samlede kabinet. Uden det ville materialet, der strømmer gennem ventilen, lække, og det ville være umuligt at aktivere ventilen.

Ventilaktuator

aktuatorer er på en måde den vigtigste ventilkomponent. De giver mulighed for at styre strømmen; uden denne evne er en ventil kun en kanal eller en beholder. Aktuatorer kan være så enkle som et håndhjul eller et håndtag eller så komplekse som en computeriseret, automatiseret ventilregulator.

i en traditionel kugleventil drejer operatøren håndhjulet øverst på ventilen, og aktuatoren bevæger en stilk op og ned langs en gevindkanal inden i motorhjelmen. Når stammen bevæger sig op, frigør den ventilelementet fra det tragtformede sæde og tillader materiale at strømme gennem ventillegemet.

Ventilelement

ventilelementet er den komponent, der direkte forhindrer materiale i at strømme gennem kroppen. Afhængigt af typen af ventil kan ventilelementet tage mange former. Globe ventiler bruger ofte et skiveformet ventilelement med koniske sider, eller endda et kugleformet ventilelement, der strammer mod et tragtformet sæde. Kugleventiler er så navngivet, fordi de bruger sfæriske ventilelementer, skåret, så de tillader strømning, når ventilen er åben. Butterflyventiler bruger skiveformede ventilelementer, der roterer for at tillade eller hindre strømning.

ventilsæde

sædet er et kendetegn ved ventillegemet, der fungerer som modstykke til ventilelementet. Når en ventil er forseglet lukket, skal ventilelementet og sædet være i fuld kontakt, og forbindelsen skal være tæt nok, så intet materiale kan passere igennem. I en globusventil matcher sædet siderne af det koniske, skiveformede ventilelement, så når de to komponenter mødes, danner de en tætning. På samme måde i butterflyventiler er sæderne indbygget i ventillegemerne og tillader, at der dannes en tætning, når ventilelementerne er i fuld kontakt. I mange tilfælde er ventilsæder belagt med gummi eller teflon for at tillade en tæt tætning at danne.

fremstilling af industrielle ventiler

da ventiler består af et antal forskellige dele, kan de ikke fremstilles ved hjælp af en enkelt proces. Metalstøbning er den valgte metode til at producere de fleste ventilkomponenter, men de skal næsten altid bearbejdes, før de er færdige.

for at give den største styrke og tætningsevne kan ventillegemer støbes som enkeltdele ved hjælp af både forme og kerner. Skalstøbning, investeringsstøbning og greensandstøbning gør det relativt let at fremstille hule dele med komplekse indre hulrum. På grund af denne egenskab anvendes disse tre processer ofte til støbeventiler.

efter støbning af ventildele er det næste trin at bruge CNC-bearbejdning til at afslutte delene. Porte – hvor materiale kommer ind og ud af ventillegemet–kan gevindskæres, så ventilen kan fastgøres til rør på begge sider. Grænsefladen mellem ventillegemet og ventilhjelmen er også ofte gevindskåret, så de to dele kan tilsluttes og adskilles til vedligeholdelse. Afhængigt af ventilmekanismen kan aktuatorer fremstilles ved hjælp af mere bearbejdning end støbning. Den gevindskårne stamme mellem aktuatoren og ventilelementet i skydeventiler kan undertiden bearbejdes helt fra bar lager. Hvis ventilelementer ikke er helt bearbejdet, kræver de næsten altid en vis bearbejdning for at sikre en præcis pasform. Tilsvarende, mens sædets grundlæggende form kan inkluderes i ventilhusstøbningen, det skal også bearbejdes for at sikre en tæt pasform med ventilelementet.

For mere information om støbning ventiler og bearbejdning ventil komponenter, tjek vores “ventil typer og applikationer” indlæg.