Kužeľový ventil je rotačný ventil, ktorý používa ako uzatvárací prvok zátku s priechodným otvorom. Zátka je typicky kužeľovitá alebo valcová a otáča sa približne o 90 stupňov s driekom ventilu, pričom zarovnáva alebo nesprávne zarovnáva otvor s priechodom telesa ventilu, aby sa dosiahlo ovládanie zapnutia/vypnutia alebo presmerovanie prietoku.
Hlavné funkcie
Služba zapnutia/vypnutia: Rýchle úplné otvorenie/zatvorenie, vhodné pre potrubia vyžadujúce rýchle uzatvorenie.
Nízky prietokový odpor: Pri úplnom otvorení rovná dráha toku, čo vedie k minimálnemu poklesu tlaku.
Odklon toku: Trojcestné a štvorcestné zátkové ventily umožňujú prepínanie prietoku, čím sa zjednodušuje konštrukcia potrubia.
Vhodné pre časticové médiá: Činnosť stierania počas prevádzky pomáha udržiavať tesniace povrchy čisté a tesniaci povrch je chránený pred eróziou média, keď je úplne otvorený.
Kľúčové výhody
Rýchla prevádzka, zvyčajne dosiahnutie úplného otvorenia / zatvorenia s otočením o 90 stupňov.
Jednoduchá konštrukcia s malým počtom komponentov a kompaktným pôdorysom.
Nízky prietokový odpor a minimálny pokles tlaku v úplne otvorenej polohe.
Väčšina návrhov je necitlivá na smer prúdenia.
Dostupné v dvojcestnej, trojcestnej a štvorcestnej konfigurácii.
Viacero možností tesnenia, vrátane typov s mäkkým tesnením, s kovovým uložením a mazaných typov.
Hlavné obmedzenia
Obmedzená schopnosť škrtenia; primárne sa používa skôr na zapnutie/vypnutie než na presné riadenie prietoku.
Vyšší prevádzkový krútiaci moment vďaka väčšej tesniacej kontaktnej ploche, ktorá je vo všeobecnosti väčšia ako u guľových alebo škrtiacich ventilov.
Tesniace plochy sú náchylné na opotrebovanie, najmä pri častom bicyklovaní alebo pri abrazívnych médiách.
Obmedzená schopnosť pri vysokotlakovej/vysokoteplotnej prevádzke; štandardné kužeľové ventily sa častejšie používajú v aplikáciách s nízkym až stredným tlakom, zatiaľ čo podmienky vysokého tlaku alebo vysokej teploty vyžadujú mazané, zdvihové alebo kovové konštrukcie.
Bežné podšívkové materiály
Telesá zátkových ventilov sú bežne vyrobené z uhlíkovej ocele, nehrdzavejúcej ocele alebo liatiny, pričom výstelkové a tesniace materiály prichádzajúce do styku s médiom sa vyberajú podľa prevádzkových podmienok. Bežné obklady zahŕňajú:
PTFE: Vynikajúca chemická stabilita, odolná voči silným kyselinám, silným zásadám a mnohým organickým rozpúšťadlám, s nízkym koeficientom trenia a širokým teplotným rozsahom; vhodné pre všeobecný korozívny servis a aplikácie proti priľnutiu.
PFA: Odolnosť proti korózii a teplote porovnateľná s PTFE, ale spracovateľná tavením pre hustejšie, rovnomernejšie obklady s lepšou odolnosťou proti tečeniu; preferovaný pre vysokoteplotné, vysoko korozívne, vysoko čisté alebo náročné tesniace aplikácie.
Prírodný kaučuk (NR): Dobrá elasticita, pružnosť a tesnosť pri nižších nákladoch, ale obmedzená odolnosť voči teplote a chemikáliám; vhodné pre vodu, vzduch a mierne korozívne médiá.
Kľúčové úvahy pri výbere
Typ média: kyseliny, alkálie, organické rozpúšťadlá, vysoko čisté kvapaliny alebo prúdy obsahujúce častice.
Teplota a tlak: PFA a PTFE ponúkajú odolnosť voči vysokej teplote, ale ventily s vložkou musia byť stále vybrané v rámci menovitých tlakových limitov výrobcu.
Typ tesnenia: ak sa požaduje nulový alebo veľmi nízky únik, uprednostňujú sa konštrukcie s mäkkým tesnením alebo mazaním.
Konfigurácia portu: trojcestné alebo štvorcestné kužeľové ventily sú vhodné na presmerovanie alebo distribúciu toku.
Aktivácia: Podľa potreby je možné poskytnúť ručné, elektrické, pneumatické alebo závitovkové pohony.
Stručne povedané, kužeľové ventily sú veľmi vhodné na rýchle zapínanie/vypínanie a na presmerovanie toku, najmä tam, kde je potrebná nízka tlaková strata a konfigurácie s viacerými otvormi. Pre korozívne aplikácie alebo aplikácie s vysokou čistotou sa bežne používajú kužeľové ventily s mäkkým sedlom potiahnuté PTFE alebo PFA, zatiaľ čo pre vysokotlakové, vysokoteplotné alebo abrazívne prevádzkové podmienky sú vhodnejšie konštrukcie s mazaným alebo kovovým sedlom.
