Sulkuventtiiliä käytetään pääasiassa putkilinjassa virtaavan nesteen säätämiseen ja pysäyttämiseen. Ne eroavat venttiileistä, kuten kuulaventtiileistä ja luistiventtiileistä, siinä, että ne on erityisesti suunniteltu nesteen virtauksen säätämiseen eivätkä rajoitu sulkemistoimintoihin. Sulkuventtiilin nimi johtuu siitä, että vanhemmassa mallissa on tietty pallomainen runko, joka voidaan jakaa kahteen puolipalloon, jotka erottaa toisistaan päiväntasaaja, jossa virtaus muuttaa suuntaa. Sulkuventtiilin varsinaiset sisäiset osat eivät yleensä ole pallomaisia (esim. kuulaventtiilit), vaan tyypillisemmin tasomaisia, puolipallon muotoisia tai tulpan muotoisia. Istukkaventtiilit rajoittavat nesteen virtausta auki ollessaan enemmän kuin luisti- tai kuulaventtiilit, 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 runko ja istukka, venttiilin läppä ja varsi, tiiviste ja kansi. Käytössä kierrä kierteitettyä karaa käsipyörän tai venttiilitoimilaitteen läpi nostaaksesi venttiililautasen venttiilin istukasta. Nesteen kulku venttiilin läpi on Z-kirjaimen muotoinen, jotta neste voi koskettaa venttiililautasen päätä. Tämä eroaa luistiventtiileistä, joissa neste on kohtisuorassa luistiin nähden. Tätä kokoonpanoa kuvataan joskus Z-kirjaimen muotoiseksi venttiilirunkoksi 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 -tulppayleensä johdetaan venttiilin istukkaan häkin läpi, jotta varmistetaan asianmukainen kosketus, erityisesti korkeapainesovelluksissa. Joissakin malleissa käytetään venttiilin istukkaa, ja läppäpuristimen venttiilin varren puolella oleva tiiviste koskettaa venttiilin istukkaa, jolloin tiivisteeseen kohdistuva paine vapautuu, 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

Sulkuventtiilejä käytetään jätevedenpuhdistamojen, voimalaitosten ja prosessilaitosten pysäyttämiseen 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.

Nousevakararakenne on yleisin sulkuventtiileissä, 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.

Sulkuventtiilityleensä automatisoidaan pneumaattisilla mäntä- tai kalvotoimilaitteilla, jotka vaikuttavat suoraan venttiilin varteen ja siirtävät läpän paikalleen. Mäntä/kalvo voidaan jousivoimalla esijännittää avaamaan tai sulkemaan venttiili ilmanpaineen laskiessa. Käytetään myös sähköistä pyörivää toimilaitetta.