Sulkuventtiiliä käytetään pääasiassa putkistossa virtaavan nesteen säätämiseen ja pysäyttämiseen. Ne eroavat venttiileistä, kutenpalloventtiilitja luistiventtiilit siinä mielessä, että ne on erityisesti suunniteltu säätämään nesteen virtausta eivätkä rajoitu sulkemistoimintoihin. Syy sulkuventtiilin nimeen on se, että vanhemmassa mallissa on tietty pallomainen runko, joka voidaan jakaa kahteen puolipalloon, jotka erottaa päiväntasaaja, jossa virtaus muuttaa suuntaa. Sulkuventtiilin varsinaiset sisäiset elementit eivät yleensä ole pallomaisia (esim. palloventtiilit), vaan tyypillisemmin tasomaisia, puolipallon muotoisia tai tulpan muotoisia. Istukkaventtiilit rajoittavat nesteen virtausta auki ollessaan enemmän kuin luisti- tai palloventtiilit, mikä johtaa suurempaan painehäviöön niiden läpi. Istukkaventtiileillä on kolme päärunkorakennetta, joista joitakin käytetään venttiilin läpi tapahtuvan painehäviön vähentämiseen. Lisätietoja muista venttiileistä on venttiilin ostajan oppaassa.

Venttiilin suunnittelu

Sulkuventtiili koostuu kolmesta pääosasta: venttiilin rungosta ja istukasta, läppästä ja karasta, tiivisteestä ja kannesta. Käytössä läppää nostetaan venttiilin istukasta kiertämällä kierteitettyä karaa käsipyörän tai venttiilitoimilaitteen läpi. Venttiilin läpi kulkeva neste kulkee Z-kirjaimen muotoista reittiä pitkin, jotta neste voi koskettaa läppää. Tämä eroaa luistiventtiileistä, joissa neste on kohtisuorassa luistin kanssa. Tätä kokoonpanoa kutsutaan joskus Z-kirjaimen muotoiseksi venttiilin rungoksi tai T-kirjaimen muotoiseksi venttiiliksi. Tulo- ja poistoaukko ovat linjassa toistensa kanssa.

Muita kokoonpanoja ovat kulmat ja Y-muotoiset kuviot. Kulmaventtiilissä ulostulo on 90° kulmassa sisääntulosta, ja neste virtaa L-muotoista reittiä pitkin. Y- tai Y-muotoisessa venttiilirungon kokoonpanossa venttiilin varsi tulee venttiilirunkoon 45° kulmassa, kun taas sisääntulo ja ulostulo pysyvät samassa linjassa, sama kuin kolmitietilassa. Kulmakuvion virtausvastus on pienempi kuin T-muotoisen kuvion, ja Y-muotoisen kuvion vastus on pienempi. Kolmitieventtiilit ovat yleisimmät näistä kolmesta tyypistä.

Tiivistelevy on yleensä kapeneva venttiilin istukkaan sopivaksi, mutta myös litteää levyä voidaan käyttää. Kun venttiiliä avataan hieman, neste virtaa tasaisesti läpän ympäri ja kuluminen jakautuu venttiilin istukkaan ja läpän puolelle. Siksi venttiili toimii tehokkaasti, kun virtaus pienenee. Yleensä virtaussuunta on venttiilin varren puolella, mutta korkeassa lämpötilassa (höyry), kun venttiilirunko jäähtyy ja supistuu, virtaus usein kääntyy päinvastaiseksi, jotta venttiililäppä pysyy tiiviisti suljettuna. Venttiili voi säätää virtaussuuntaa käyttääkseen painetta sulkeutumiseen (virtaus läpän yläpuolella) tai avautumiseen (virtaus läpän alapuolella), jolloin venttiili voi sulkeutua tai avautua vikaan.

Tiivistelevy tai -tulppa johdetaan yleensä venttiilin istukkaan häkin läpi, jotta varmistetaan asianmukainen kosketus, erityisesti korkeapainesovelluksissa. Joissakin malleissa käytetään venttiilin istukkaa, ja levypuristimen venttiilin varren puolella oleva tiiviste koskettaa venttiilin istukkaa vapauttaen paineen tiivisteestä, kun venttiili on täysin auki.

Tiivisteelementin rakenteen mukaan sulkuventtiili voidaan avata nopeasti kiertämällä venttiilin vartta useita kertoja virtauksen käynnistämiseksi nopeasti (tai sulkea virtauksen pysäyttämiseksi) tai avata vähitellen kiertämällä venttiilin vartta useita kertoja, jolloin virtaus venttiilin läpi saadaan aikaan säädellymmin. Vaikka tulppia käytetään joskus tiivistyselementteinä, niitä ei pidä sekoittaa tulppaventtiileihin, jotka ovat neljänneskierroksen laitteita, samanlaisia kuin palloventtiilit, joissa käytetään tulppia pallojen sijaan virtauksen pysäyttämiseen ja käynnistämiseen.

hakemus

Sulkuventtiilitkäytetään jätevedenpuhdistamojen, voimalaitosten ja prosessilaitosten pysäytykseen ja säätöön. Niitä käytetään höyryputkissa, jäähdytysnestepiireissä, voitelujärjestelmissä jne., joissa venttiilien läpi kulkevan nesteen määrän säätö on tärkeässä roolissa.

Istukkaventtiilin rungon materiaalivalinta on yleensä valurauta tai messinki/pronssi matalapainesovelluksissa ja taottu hiiliteräs tai ruostumaton teräs korkeapaine- ja lämpötilasovelluksissa. Venttiilirungon määritelty materiaali sisältää yleensä kaikki paineistetut osat, ja "sisustus" viittaa muihin osiin kuin venttiilin runkoon, mukaan lukien venttiilin istukka, läppä ja kara. Suurempi koko määräytyy ASME-paineluokan mukaan, ja tilataan vakiopultit tai hitsauslaipat. Istukkaventtiilien mitoitus on työläämpää kuin joidenkin muiden venttiilityyppien mitoitus, koska painehäviö venttiilin yli voi olla ongelma.

Nouseva varsi on yleisinsulkuventtiilit, mutta saatavilla on myös venttiilejä, joissa ei ole nousevaa karaa. Kansi on yleensä pultattu ja se voidaan helposti irrottaa venttiilin sisäpuolisen tarkastuksen aikana. Venttiilin istukka ja läppä on helppo vaihtaa.

Sulkuventtiilit ovat yleensä automatisoituja pneumaattisilla mäntä- tai kalvotoimilaitteilla, jotka vaikuttavat suoraan venttiilin karaan ja siirtävät läpän asentoonsa. Mäntä/kalvo voidaan jousivoimalla esijännittää avaamaan tai sulkemaan venttiili ilmanpaineen laskiessa. Käytetään myös sähköistä pyörivää toimilaitetta.