Inleiding
Schuifafsluiters zijn enkele van de meest gebruikte afsluiters. Andere veelvoorkomende typen zijn de plug, vlinder, kogel en bol type afsluiters.
Schuifafsluiter Doorsnede
Schuifafsluiters worden gebruikt om de stroom te starten en te stoppen, maar zijn minder geschikt voor het reguleren van de stroom. De doorstroming door een schuifafsluiter is niet evenredig met de mate van opening, wat de belangrijkste reden is waarom ze minder geschikt zijn voor regulatie. Bij gedeeltelijke opening ontstaat turbulente stroming met hoge snelheid, wat leidt tot slijtage van de zetel en schijf.
Schuifafsluiters bieden bijna geen weerstand tegen de stroom wanneer ze volledig open zijn; daardoor is het drukverschil over de afsluiter zeer laag in open toestand.
Net als de meeste afsluiters is de schuifafsluiter vernoemd naar de schijf die hij gebruikt.
Schuifafsluiters zijn altijd lineaire beweging afsluiters en geen roterende beweging d.w.z. ze vereisen meer dan een ¼ draai om van de open naar de gesloten positie te gaan.
Net als bij andere afsluiterontwerpen kan het ontwerp van de schuifafsluiter worden onderverdeeld in verschillende subcategorieën. De eerste categorie is gebaseerd op de schijfvorm, die ofwel wig- of parallelvormig is. De tweede categorie is voor ofwel opkomende, of niet-opkomende spilontwerpen. Andere indelingen zijn gebaseerd op het type schijf dat wordt gebruikt:
- Solide (wig)
- Flexibel (wig)
- Gesplitst (wig)
- Parallel (parallel)
Geniet je van dit artikel? Zorg er dan voor dat je onze Introductie tot Afsluiters Videocursus bekijkt! De cursus bevat een quiz, handboek, en je ontvangt een certificaat wanneer je de cursus voltooit. Geniet ervan!
Constructie
De belangrijkste componenten van een schuifafsluiter zijn de kap, schijf, zetel, afdichtingsregeling (klierafdichting, stopbus etc.), spil, lichaam en actuator.
Schuifafsluiter Componenten
Schuifafsluiters kunnen handmatig (handwiel) of elektrisch worden bediend met een hoog koppel motor.
De schuifpoort (schijf) kan wigvormig (conisch) of parallelvormig zijn. Wigvormige ontwerpen omvatten de solide, flexibele en gesplitste wigontwerpen.
Zetelringen worden gebruikt om vervanging van een versleten/lekke zetel gemakkelijker te maken. Zetelringen hebben een schroefdraad aan de achterkant die in het hoofdventiellichaam kan worden geschroefd, het vlakke oppervlak aan de andere kant is het zeteloppervlak dat tegen de schijf drukt. Als er geen zetelringen worden gebruikt, is het mogelijk om een vlakke zetel op het hoofdventiellichaam zelf te bewerken, helaas maakt dit het vervangen van de zetel onmogelijk en kan de zetel slechts een paar keer worden bewerkt voordat de hele afsluiter moet worden vervangen.
Schuifafsluiter kappen zijn vaak gemaakt van gietijzer. Gietijzer is bros en dit maakt de kap vatbaar voor scheuren. Er moet speciale zorg worden besteed bij het hanteren en onderhouden van afsluiters met gietijzeren kappen.
Aangezien de spil door de afsluiter kap dringt, is het noodzakelijk om een afdichtingsklier te installeren om lekkage door de opening tussen de spil en de kap te voorkomen; afdichting wordt meestal bereikt met behulp van een vezelachtig pakking materiaal.
Flenzen worden geïnstalleerd aan de zuig- en perszijde van de afsluiter zodat leidingen eenvoudig kunnen worden aangesloten.
Hoe Schuifafsluiters Werken
De onderstaande video is een fragment uit onze Introductie tot Afsluiters Online Videocursus.
De schuifpoort (schijf) wordt loodrecht in het stromingspad neergelaten totdat deze de afsluiterzetel bereikt waar hij afdicht en de stroom volledig stopt. Om de afsluiter te openen, wordt de schuifpoort teruggetrokken in de kap.
Bedrijfsomstandigheden
Schuifafsluiters worden meestal gebruikt voor temperaturen tussen -20 tot 60 °C, drukken tot 16 bar(g) en stroomsnelheden van tussen 5 (vloeistoffen) tot 20 (gassen) meter per seconde. Hogere drukken kunnen niet worden bereikt omdat schade aan de pakking zou optreden.
Opkomende en Niet-Opkomende Spilontwerpen
Schuifafsluiters worden geclassificeerd als opkomende, of, niet-opkomende spil. `Opkomende` verwijst naar de spil en of deze uit de afsluiter kap omhoog komt als de afsluiter wordt geopend.
Opkomende Schuifafsluiter
‘Niet-opkomende’ verwijst naar de spil die niet uit de afsluiter kap omhoog komt, ongeacht de positie van de afsluiter.
Niet-Opkomende Schuifafsluiter
Opkomende spilontwerpen verwijderen zowel de schijf als de spil uit het stromingspad wanneer de afsluiter open is. Niet-opkomende spilontwerpen laten de spil meestal binnen het stromingspad wanneer de afsluiter open is, hoewel het ook mogelijk is om de spil volledig binnen de schijf te huisvesten.
De niet-opkomende spil schuifafsluiter heeft de voorkeur als de omgeving corrosief is, bijvoorbeeld zeezoutnevel, en het niet wenselijk is om de spil permanent bloot te stellen wanneer de afsluiter open is. Omgekeerd, als het stromende medium corrosief is, is de niet-opkomende afsluiter mogelijk geen goede keuze omdat de spil binnen het stromingspad blijft wanneer de afsluiter open is.
Voor niet-opkomende spilen roteert de spil binnen de pakking maar beweegt niet verticaal, waardoor er weinig risico is dat vuil of vreemde deeltjes de verpakking beschadigen of het systeem binnendringen.
Niet-opkomende afsluiters zijn bijna altijd uitgerust met een lokale visuele aanwijzer die de positie van de afsluiter aangeeft. Het opkomende spilontwerp heeft de voorkeur als snelle lokale visuele indicatie gewenst is (het is gemakkelijk te zien of de afsluiter open of gesloten is met het opkomende spilontwerp).
Gekantelde Schijfontwerpen
Solide Wiggen
Solide wiggen zijn de eenvoudigste, sterkste en meest geschikt voor veel stromende media. Solide wiggen worden vaak vervaardigd uit een enkel stuk metaal en de schijfzeteloppervlakte komt overeen met de afsluiterzeteloppervlakte.
Flexibele Wiggen
Flexibele wiggen worden rond de omtrek van de wig bewerkt om de schijf te helpen het zeteloppervlak gemakkelijker te vinden. De grootte van het bewerkte gebied mag niet te groot zijn, omdat dit de sterkte van de schijf vermindert (een dunnere schijf is een zwakkere schijf).
Flexibele wiggen worden gebruikt voor systemen die werken met grote temperatuurschommelingen. Naarmate de systeemtemperatuur verandert, veranderen ook de afmetingen van de leidingen en afsluiters door de uitzettingscoëfficiënt. Een flexibele/variabele zeteloppervlakte maakt het mogelijk dat de afsluiter correct afdicht, zelfs met enige uitzetting en krimp van onderdelen.
Voorbeeld van Flexibele Wig
Een solide wigafsluiter is geïnstalleerd binnen een stoomsysteem. Als de afsluiter in de gesloten positie is wanneer het systeem heet is, kan de wig vast/geklemd raken tegen de afsluiterzetel zodra de temperatuur van de afsluitercomponenten daalt. Dit maakt de afsluiter volledig onbruikbaar en hij blijft in de gesloten positie totdat de systeemtemperatuur weer daalt, of totdat alle afsluiterdelen dezelfde temperatuur bereiken. Dit type probleem wordt 'afsluiterbinding' genoemd.
Gesplitste Wig
Gesplitste wiggen bieden flexibele zetels aan zowel de zuig- als de perszijde van de wig. De wig bestaat uit twee afzonderlijke helften, waarbij elk zichzelf kan uitlijnen om correct te zeten; deze zelfuitlijnende functie is mogelijk dankzij de flexibiliteit die wordt verkregen bij het gebruik van twee afzonderlijke helften voor één wig.
Parallelle Schijfontwerp
Parallelle Schijf
Parallelle schuivende schijven maken gebruik van een veer die tussen de twee parallelle schijven is geplaatst. De veer wordt onder compressie gehouden tussen de parallelle schijven en oefent daardoor constante kracht uit naar buiten op de interne oppervlakken van de schijven. Wanneer de afsluiter in de afsluiterzetel wordt neergelaten, wordt de veer verder samengedrukt en de resulterende kracht die door de veer wordt uitgeoefend, zorgt ervoor dat elke schijf stevig tegen de zetel wordt gedrukt.
Parallelle schijfafsluiters kunnen worden gebruikt voor zowel hoge als lage druktoepassingen. De afsluiter is goed geschikt voor elk systeem waar grote temperatuurschommelingen optreden.
Voordelen
De schuifafsluiter is zeer eenvoudig van ontwerp, relatief goedkoop en gemakkelijk te onderhouden.
Er is bijna geen drukval over de afsluiter wanneer de afsluiter in de volledig open positie staat.
Vervanging van de schuifafsluiterschijf is meestal geen moeilijke taak.
Vervanging van de zetelringen is meestal geen moeilijke taak.
Nadelen
Schuifafsluiters zijn niet goed geschikt voor smoren (elke afsluiterpositie tussen volledig open en volledig gesloten) omdat dit turbulente stroming en wrijvingsverliezen veroorzaakt. Een afsluiter die in de bijna gesloten positie wordt gelaten, zal ervoor zorgen dat het stromende medium met zeer hoge snelheid over de zeteloppervlakken van de afsluiter stroomt, wat kan leiden tot beschadiging van de oppervlakken ('draadtrekken') en het doorlaten/lekken van de afsluiter.
Schuifafsluiters creëren turbulente stroming wanneer ze worden gesmoord en ervaren als gevolg daarvan overmatige trillingen. Deze situatie moet worden vermeden om schade aan de afsluiterpakking en andere interne onderdelen te voorkomen.
Vergeleken met een bolafsluiter zijn de zeteloppervlakken van een schuifafsluiter moeilijker te renoveren (als er geen zetelringen worden gebruikt).
3D Model Details
Dit 3D-model toont alle belangrijke componenten die geassocieerd worden met een typische schuifafsluiter, deze omvatten:
- Handvat/Actuator
- Spil
- Kap
- Lichaam
- Schuif/Schijf
- Zetel
Gerelateerde Online Technische Cursussen
Introductie tot Afsluiters Kort
Aanvullende Bronnen
https://en.wikipedia.org/wiki/Gate_valve
https://www.avkvalves.eu/en/insights/product-insights/gate-valves/what-is-a-gate-valve