Potrubní síť
Produkt se pohybuje mezi jednotkami závodu podél potrubní sítě.
Mlékárna má také vodivé systémy pro další média - vodu, páru, čisticí roztoky, chladivo a stlačený vzduch. Nezbytná je také přítomnost systému odstraňování odpadních vod. Všechny tyto systémy se v zásadě neliší. Jediný rozdíl je v materiálech, ze kterých jsou vyrobeny, v konstrukci dílů a v rozměrech trubek.
Všechny části přicházející do styku s výrobkem jsou vyrobeny z nerezové oceli. Jiné systémy používají různé materiály - například litinu, ocel, měď, hliník. Plasty se také používají k výrobě vodovodních a vzduchových potrubí a keramika pro odvodnění a odpadní potrubí.
V této části budeme hovořit pouze o potrubí produktu a jeho částech. Pomocné potrubí je popsáno v části o pomocném zařízení.
Systém potrubí produktu zahrnuje následující tvarovky: • Přímé trubky, kolena, T-kusy, redukce a spojky
• Speciální vybavení - průhledítka, lokty přístrojů atd.
• Ventily pro zastavení a změnu směru proudění
• Tlakové a průtokové regulační ventily
• Konzoly pro trubky.
Z hygienických důvodů jsou všechny části přicházející do styku s výrobkem vyrobeny z nerezové oceli. Používají se dvě hlavní třídy: AISI 304 a AISI 316. Ta se často označuje jako ocel odolná vůči kyselinám. Následující druhy švédské oceli jim odpovídají (i když ne úplně):
| USA | AISI 304 | AISI 316 | AISI 316L |
| Švédsko | SIS 2333 | SIS 2343 | SIS 2359 |
Obr. 1 Některé typy tvarovek, které jsou svařeny do potrubí. 1 T-kusy 2 Reduktory 3 Lokty
Zkontrolujte funkci ventilu
Zpětný ventil velmi zřídka selže předčasně. Stále však má svou vlastní životnost. Existuje mnoho důvodů pro selhání ventilového zařízení. Hlavní příčiny opotřebení a selhání zpětného ventilu:
- špatná těsnost blokovacího prvku;
- závada pružiny z výroby;
- nadměrně vysoký tlak v potrubí;
- spláchnutí cizích předmětů do kanalizace;
- nesprávně navržené potrubí;
- ucpání a hromadění nečistot, nahromadění v potrubí;
- vysoká hladina podzemní vody (v soukromém domě);
- pokles nadace;
- nesprávná instalace (příliš vysoká nebo nízká, šikmá).
Jakékoli odchylky v činnosti zpětného ventilu lze snadno zjistit podle vnějších známek fungování vodovodního systému. Okraj ve ventilu se opotřebovává nejrychleji - podle jeho stavu lze posoudit, zda má smysl ventil vyměnit. Pokud v systému dochází k neustálým vibracím a hluku, pak je vnitřní pružina nebo závěrka pravděpodobně mimo provoz. Mohou být vyměněny a ponechat starý válec, nicméně odborníci v takových případech doporučují úplně vyměnit ventil.
Zpětný ventil je tedy důležitou součástí normální funkce všech systémů vytápění, kanalizace a zásobování vodou. Odpadní voda v soukromém domě by měla být také odváděna potrubím s povinnou instalací zpětného ventilu. Toto levné a spolehlivé vodovodní zařízení pomůže zvýšit bezpečnost a trvanlivost jakéhokoli vysokotlakého vodního, vzduchového, plynového nebo parního systému. Náklady na škody způsobené nehodami způsobenými chybějícím zpětným ventilem jsou podstatně vyšší než cena tohoto zařízení.
Připojení
Trvalé spoje jsou svařeny (obr. 1). Tam.tam, kde je požadováno vyjmutí z doku, je připojení obvykle provedeno ve formě vsuvky se závitem, na kterou je nasunut mezikroužek a našroubována pojistná matice, nebo jako vsuvka s mezikroužkem a svorkou (obr. 2).
Přítomnost spojení umožňuje odpojení bez narušení ostatních částí potrubí. Proto se tento typ armatur používá k připojení prvků technologických zařízení, nástrojů atd., Které je dříve či později nutné kvůli čištění, opravě nebo výměně demontovat.
Různé země mají různé normy pro armatury. Mezi tyto standardy patří SMS (švédský standard pro mléčné výrobky), který je také mezinárodně uznávaný, DIN (Německo), BS (Anglie), IDF / ISO * a ISO Clamps (široce používané v USA).
K dispozici jsou kolena, T-kusy a podobné tvarovky, které umožňují instalaci svařováním a mají místa pro svařování. V druhém případě lze armatury objednat s maticí nebo vnitřní částí připojení nebo s utahovacím konektorem.
Všechny armatury musí být řádně utěsněny, aby se zabránilo úniku kapaliny ze systému nebo nasávání vzduchu do systému, což by způsobilo problémy v následném procesu.
Typy a vlastnosti
Konstrukce zpětných ventilů, pro jejichž instalaci se používají příruby, se může lišit. Volba přírubového ventilu s určitým typem uzavíracího prvku závisí na tom, pro jaké úkoly je takové zařízení určeno.
V závislosti na konstrukci uzavíracího prvku se tedy rozlišují:
- otočný ventil;
- zpětný ventil typu zvedání;
- zpětný ventil s kulovým zajišťovacím prvkem;
- dvoukřídlý zpětný ventil;
- nožní zpětný ventil vybavený síťkou.
Konstrukce některých přírubových zpětných ventilů
Otočný zpětný ventil je blokovací zařízení, jehož hlavní částí je ocelový uzavírací kotouč upevněný na odpružené nápravě. V okamžiku, kdy je takový zpětný ventil otevřený, je disk ve své vnitřní části rovnoběžný s pohybem pracovního média a když je uzavřen - kolmo. Přírubový otočný zpětný ventil má jednoduchou konstrukci a tedy nízkou cenu. Pokud mluvíme o nevýhodách tohoto typu zpětných ventilů, pak nejvýznamnější z nich je to, že jejich otočný mechanismus v okamžiku uzavření příliš silně zabouchne zajišťovací kotouč, což nakonec vede k opotřebení sedla. Rotační zpětné ventily vybavené speciálním mechanismem, které zajišťují plynulé uzavření uzavíracího kotouče, nemají takovou nevýhodu. Takto vylepšené přírubové rotační ventily jsou však dražší, což poněkud omezuje jejich použití.
Otočný zpětný ventil
U zpětných zpětných ventilů přírubového typu se jako uzavírací prvek používá speciální cívka, která pod tlakem pracovního toku stoupá podél svislé osy a při poklesu tlaku klesá na své místo a blokuje pohyb média přepravovaného potrubím. Je třeba mít na paměti, že takové ventily mohou být kvůli zvláštnostem jejich konstrukce instalovány pouze ve svislé poloze.
Kulové zpětné ventily, jak naznačuje jejich název, používají jako uzavírací prvek cívku ve tvaru koule. Jejich velká velikost neumožňuje jejich použití jako uzamykacích zařízení mezipříruby.
Zkontrolujte typ kulové příruby ventilu
Zpětný ventil, který se vyrábí hlavně v konstrukci oplatky, zahrnuje ve své konstrukci použití dvou klapek současně.Každý z nich je připojen k pružině, která reguluje sílu jejich odporu vůči tlaku pracovního proudu. Klapkový ventil typu oplatky je vzhledem k malé velikosti jeho uzavíracích prvků - klapek - velmi kompaktní.
Zpětné ventily, jejichž konstrukce je navíc vybavena sítkem, se používají pro instalaci na potrubní systémy pro čerpání ropy, plynu nebo vody z podzemních zdrojů. Taková zařízení, jejichž nejpopulárnějším modelem je 16CH42R, současně řeší dva důležité problémy: jejich uzavírací mechanismus neumožňuje návrat kapaliny nebo plynu zpět ke zdroji a síť chrání potrubí před vstupem velkých nečistot.
Konstrukce ventilu 16CH42R se liší v závislosti na rozměrech produktu
Model 16CH42R, jehož tělo je vyrobeno z oceli nebo litiny, se vyznačuje širokou univerzálností a lze jej instalovat na potrubí nebo čerpadla používaná k čerpání kapalných i plynných médií.
Celkové a připojovací rozměry ventilu 16h42r
Speciální tvarovky
Průhledítka jsou instalována in-line na místech, kde je nutná vizuální kontrola dostupnosti produktu.
Kolena s příslušenstvím pro zařízení se používají k instalaci teploměrů a manometrů. Čidlo by mělo být instalováno proti proudu, aby bylo zajištěno co nejpřesnější čtení. Pro vkládání vzorkovacích ventilů jsou určeny speciální výstupky. Přípojky přístrojů mohou být také vybaveny speciálními zásuvkami pro svařování přímo na potrubí během instalace.
Obr. Sampler.
Obr. 4 Zátka pro odběr vzorků pro mikrobiologickou analýzu.
Sampler
Taková zařízení by měla být instalována ve strategických bodech na výrobní lince za účelem vzorkování produktů pro analýzu. Pro účely kontroly kvality, jako je stanovení obsahu tuku v mléce nebo úrovně kyselosti (pH) fermentovaných mléčných výrobků, lze vzorky odebírat pomocí vzorkovače zobrazeného na obrázku 3.
Při určování hygienického stavu výrobní linky by provedená metoda odběru vzorků měla zcela vyloučit riziko zavádění jakékoli kontaminace z vnějšího prostředí do potrubí. K tomu se používá sací zátka (viz obr. 4). Ve spodní části této zástrčky je gumová zátka. Nejprve se odstraní zátka a všechny části zátky, které by mohly způsobit kontaminaci vzorku, se důkladně dezinfikují (obvykle tamponem namočeným v roztoku obsahujícím chlór těsně před odběrem vzorku). Poté se do produktu pomocí gumové zátky vloží jehla lékařské stříkačky a odebere se s ní vzorek.
Vzorky aseptických produktů (tepelně zpracované při teplotách tak vysokých, že jsou téměř sterilní) se vždy odebírají aseptickým vzorkovacím ventilem, aby se zabránilo reinfekci.
Ventily. Ventilové systémy
V potrubní síti existuje mnoho spojů, kterými produkt proudí z jednoho potrubí do druhého, ale které se někdy musí překrývat, aby se dva proudy různých tekutin mohly pohybovat podél těchto dvou potrubí bez vzájemného míchání.
Když jsou potrubí od sebe izolována, musí každý únik jít do odtoku a musí být vyloučena jakákoli možnost vniknutí jedné kapaliny do druhé.
Toto je běžný problém při navrhování mléčných závodů. Mléčné výrobky a čisticí roztoky jsou přiváděny různými potrubími a nesmí se dotýkat. Obrázek 5 ukazuje čtyři možná řešení tohoto problému.
Obr. 5 Směšovací ventilové systémy používané v potravinářském průmyslu.1 Otočné koleno k ručnímu přepnutí průtoku na jiný kanál 2 Tři uzavírací ventily mohou vykonávat stejnou funkci 3 Jeden uzavírací ventil a jeden přepínací ventil mohou provádět stejnou práci 4 Jeden směšovací ventil je dostatečný k uzavření a změně tok
Uzavírací ventily
Tělo ventilu má sedlo dříku ventilu na konci dříku. Dřík, který je ovládán klikou nebo pneumatickým mechanismem, zvedne ventil ze sedadla a spustí jej zpět (viz obrázek 6).
Obr.6 Ruční sedací uzavírací ventil a pneumatický přepínací ventil. Pohony uzavíracího a přepínacího ventilu jsou zaměnitelné.
Sedlový kulový ventil je k dispozici také v přepínacím provedení.
Tento ventil má tři až pět otvorů. Když je ventil spuštěn dolů, kapalina proudí ze vstupu 2 do výstupu 1 a když je ventil zvednut k hornímu sedlu, je tok směrován výstupem 3, jak je znázorněno na obrázku 7.
Obr. 7 Uzavírací a přepínací ventily s různými pozicemi jádra a odpovídajícími označeními v grafu procesu.
Tento typ ventilu může mít až pět otvorů. Jejich počet je dán technologickými požadavky.
Existuje řada možností dálkově ovládaného aktuátoru. Například ventil lze otevřít stlačeným vzduchem a uzavřít pružinou nebo naopak. Lze jej také otevírat a zavírat stlačeným vzduchem (viz obr. 8).
Obr.8 Příklady pneumatických pohonů. 1 Ventil se otevírá pružinou a zavírá se stlačeným vzduchem 2 Ventil se zavírá pružinou a otevírá se stlačeným vzduchem
Servopohony jsou k dispozici také pro mezipolohy ventilů a pro dvoustupňové otevírání a zavírání.
Ovládání ventilu (obr.9) je často instalováno jako blok na ovladači ventilu. Tento blok obsahuje snímače polohy ventilů, které odesílají informace do hlavního řídicího systému. Solenoidový ventil je zabudován do vzduchového potrubí k pohonu ventilu nebo k řídicí jednotce. Elektrický signál aktivuje elektromagnetický ventil a umožňuje vstupu stlačeného vzduchu do pohonu. To způsobí, že se ventil podle potřeby otevře nebo zavře. Když je přiváděn, prochází stlačený vzduch filtrem a zbavuje ho oleje a jiných nečistot, které mohou narušovat správnou funkci ventilu. Když je elektromagnetický ventil vypnutý, je přerušen přívod vzduchu a vzduch je odváděn z ventilu na potrubí produktu výstupem v elektromagnetickém ventilu.
Obr. 9 Ukazatel polohy kuželky ventilu namontovaný na pohonu.
Pohony ventilů
Pro ovládání ventilů ─ pohyb blokovacího nebo regulačního prvku ─ se používají různé pohony: ruční, elektrické, elektromagnetické, hydraulické, pneumatické nebo jejich kombinace.
Příkladem kombinovaného pohonu je pneumatický hydraulický pohon využívající stlačený plyn a hydraulický výkon a elektrohydraulický pohon.
Přenos translační síly z pohonu na blokovací nebo regulační prvek se provádí pomocí tyče (vřetena).
Elektrické pohony jsou široce používány k ovládání regulačních ventilů v topných, ventilačních a klimatizačních systémech. Moderní elektrický pohon je složité technické zařízení, které zahrnuje řídicí systém, elektrický motor a převodovku.
Pokud se v elektrickém pohonu používá elektrická energie „přímo“, pak v elektromagnetickém pohonu dochází k její transformaci na mechanickou energii v důsledku interakce elektromagnetického pole a jádra z feromagnetického materiálu.
Elektromagnetický ventil vybavený integrovaným nebo dálkovým elektromagnetickým pohonem je běžnou konstrukcí.
Elektromagnetické ventily mohou být provozovány ze střídavého proudu z centralizovaných elektrických sítí nebo ze stejnosměrného proudu z nezávislých zdrojů - baterie nebo generátory stejnosměrného proudu.
Solenoidové ventily jsou široce používány v přístrojové technice; řídit procesy dávkování, odstavování, míchání, skládkování, distribuce toků pracovního média.
Po mnoho let se k ovládání ventilů používají pneumatické pohony, které jsou použitelné téměř u všech velikostí ventilů kromě největších, kde se hodí hydraulický pohon schopný dodávat vysoký točivý moment.
Použití pohonů umožňuje automatizovat činnost ventilů. Požadavky na ventilové pohony: záruka požadovaných hodnot provozního rozsahu (výstupní moment), odolnost proti opotřebení, těsnost, dodržení bezpečnostních požadavků, odolnost proti korozi.
Šoupátka
Šoupátko (na obr. 10) je uzavírací ventil. Pro spínání musí být použity dva ventily.
Šoupátka se často používají při práci s výrobky, které jsou náchylné na mechanické namáhání - jogurt a jiné fermentované mléčné výrobky, protože hydraulický odpor ventilu je malý, a proto je pokles tlaku na ventilu a turbulence zanedbatelné. Tyto ventily jsou velmi dobré pro výrobky s vysokou viskozitou a jako přímý ventil je lze instalovat na přímé potrubí.
Ventil tohoto typu se obvykle skládá ze dvou identických klapek, mezi nimiž je nainstalován o-kroužek. Zjednodušený disk je umístěn ve středu ventilu. Obvykle spočívá na pouzdrech, aby se zabránilo tření vřetene o tělo ventilu.
Když je disk v otevřené poloze, ventil nabízí velmi malý odpor proudění. V zavřené poloze je disk utěsněn gumovým kroužkem.
Obr. 10 Ruční šoupátko v otevřené (levé) a uzavřené (pravé) poloze.
Úvod. Složení hydraulického pohonu
Semi-konstruktivní (a) a schematické (b) obrázky hydraulického pohonu
Ve své nejobecnější podobě se hydraulický pohon skládá ze zdroje hydraulické energie - čerpadla, hydraulického motoru a spojovacího potrubí (potrubí).
V hydraulickém diagramu obr. 1.4 Polostrukturálně (a) a schematicky (b) ukazuje jednoduchý hydraulický pohon, při kterém čerpadlo 2 poháněné elektromotorem 11 nasává pracovní tekutinu z nádrže 1 a přes filtr 4 ji dodává do hydraulického systému a maximální tlak je omezen nastavitelnou silou pružiny bezpečnostního ventilu 3 (řízený tlakoměr 10). Aby se zabránilo zrychlenému opotřebení nebo rozbití, nesmí být nastavovací tlak pojistného ventilu vyšší než jmenovitý tlak čerpadla.
V závislosti na poloze rukojeti 5 rozdělovače vstupuje pracovní kapalina potrubím (hydraulickým vedením) 6 do jedné z komor (pístu nebo tyče) válce 7 a nutí jeho píst, aby se pohyboval společně s tyčí a pracovním členem 8 na rychlost v, a kapalina z protilehlé komory přes rozdělovač 5 a nastavitelný odpor (tlumivka) 9 je vytlačena do nádrže.
Při plně otevřeném škrticí klapce a nevýznamném zatížení pracovního tělesa vstupuje veškerá pracovní kapalina dodávaná čerpadlem do válce, maximální otáčky a hodnota pracovního tlaku závisí na ztrátách ve filtru 4, zařízeních 5 a 9, válec 7 a hydraulické vedení 6. Při zakrytí škrticí klapky 9 lze otáčky snížit až do úplného zastavení pracovního tělesa. V tomto případě (stejně jako když píst spočívá na víku válce nebo nadměrné zvýšení zatížení pracovního prvku) stoupá tlak v hydraulickém systému, koule pojistného ventilu 3, stlačující pružinu, se pohybuje pryč ze sedla a pracovní kapalina dodávaná čerpadlem (průtok čerpadlem) je částečně nebo úplně odváděna přes bezpečnostní ventil do nádrže pod maximálním pracovním tlakem.
Během dlouhodobého provozu v režimu bypassu se pracovní kapalina v nádrži kvůli velkým ztrátám energie rychle zahřívá.
Hydraulický diagram ukazuje ve formě označení:
- zdroj hydraulické energie - - čerpadlo 2;
- hydraulický motor - válec 7;
- hydraulické vodicí zařízení - distributor 5;
- hydraulické ovládací zařízení - ventil 3 a škrticí klapka 9;
- ovládací zařízení - tlakoměr 10;
- zásobník na pracovní kapalinu - nádrž 1;
- klimatizace pracovního prostředí - filtr 4;
- potrubí — 6.
Hydraulické pohony stacionárních strojů jsou rozděleny podle tlaku, způsobu ovládání, typu oběhu, způsobu ovládání a monitorování.
Automatické ovládání
Pro automatické ovládání posuvné brány se používá vzduchový pohon (obr. 11). Možné jsou následující provozní režimy:
• Pružina pro zavření / vzduch pro otevření (ventil zavřený v neutrální poloze)
• Pružina otevřená / vzduchová zavřená (ventil otevřený v neutrální poloze)
• Otevírání a zavírání vzduchu.
Disk se snadno otáčí, dokud se nedotkne O-kroužku. Dále je zapotřebí větší síly ke stlačení gumy. Konvenční pružinový pohon vytváří maximální sílu na začátku jízdy, když je potřeba minimální síla,
a na konci úderu, kdy by úsilí mělo být větší, to jen zeslábne. Proto je vhodnější používat pohony, které poskytují požadovanou sílu v každém okamžiku provozu.
Dalším typem šoupátka je přírubový ventil (viz obr. 12).
Ve skutečnosti je podobný již popsanému typu šoupátka, ale liší se tím, že je upevněn mezi dvěma přírubami přivařenými k potrubí. Funguje stejně jako konvenční šoupátko. Během provozu je přišroubován k přírubám. Během údržby jsou šrouby povoleny a ventil lze snadno odejmout pro práci.
Obr. 11 Princip činnosti vzduchového pohonu klapky.
Obr. 13 Dvoumístný nástrčný, vyvážený kuželkový ventil s integrovaným pohyblivým sedlem. 1 Pohon 2 Horní port 3 Horní zátka 4 Odtoková komora 5 Připojení duté hřídele k atmosféře 6 Dolní port 7 Spodní zátka s vyvážením
Zkontrolujte klasifikaci ventilu
Abyste přesně věděli, který zpětně působící ventil by měl být nainstalován v domovní instalaci, měli byste se seznámit s širokou škálou těchto produktů, které jsou dnes na trhu. Hlavní typy zpětných ventilů:
- přírubový - ve svém provedení má boční příruby a je určen k instalaci do vodorovných a rohových vodovodních potrubí;
- koule - uzavírací prvek takového ventilu není vyroben ve formě desky, ale ve formě koule. Takový ventil má schopnost regulovat množství vody vstupující do systému a používá se v domovní instalaci;
- disk - často se jedná o velké typy zpětných ventilů s uzavíracím prvkem ve formě disku na pogumované základně. Používají se v automatických kanalizacích a systémech zásobování vodou pro průmyslové použití. Nastavitelné vnější mechanickou silou;
- cracker - specifický zpětný ventil, který má ve své konstrukci osu sedla a klapku úhlu úderu. Používá se ve složitých automatických systémech zásobování vodou;
- Oplatka - lehký ventil s minimální velikostí, který se vyznačuje přítomností příruby k tryskám potrubí. Snadná instalace, snadná výměna a dlouhodobý provoz systému.
Výše uvedená klasifikace zpětných ventilů má určité rozdíly spojené s konstrukcí, zařízením a instalací jednotlivých modelů. Téměř všechny možnosti ventilů jsou vhodné pro domácí použití, ale nejoblíbenější jsou přírubové a oplatkové mechanismy.
Směšovací ventily
Ventily tohoto typu (obr. 13) mohou být jednoduché nebo dvojité, ale zde budeme hovořit o možnosti dvojitého uložení (obr. 13), která je pro tento typ ventilu typičtější.
Dvoumístný ventil má dvě nezávislá sedadla s mezi nimi odtokovou komoru.Tato komora musí být odvětrána do atmosféry, aby byla zajištěna úplná záruka proti směšování - v případě úniku jednoho ze sedadel. Když je ovládán ventil s dvojitým sedlem, je komora mezi jeho horním a spodním tělesem uzavřena, poté se ventil otevře a spojí horní a spodní potrubí. Když je ventil uzavřen, nejprve horní kuželka ventilu přeruší přívod kapaliny z horního potrubí a poté odtoková komora komunikuje s atmosférou. To během provozu nevede k žádné významné ztrátě produktu.
Je důležité, aby spodní kuželka byla hydraulicky vyvážena, aby se zabránilo otevření ventilu a následnému promíchání kapalin v důsledku vodního rázu.
Během praní se otevře jeden z uzávěrů ventilu nebo je k odtokové komoře připojeno externí potrubí CIP. Některé ventily lze připojit k externímu zdroji, aby se vyčistily ty části ventilu, které byly v kontaktu s výrobkem.
Jednosedlový směšovací ventil má jedno nebo dvě sedla, ale pro stejnou zátku. Prostor mezi dvěma jádry komunikuje s atmosférou. Před spuštěním tohoto ventilu je tato odtoková komora uzavřena malými zpětnými ventily. Je-li požadováno proplachování, je prostřednictvím těchto ventilů připojeno k odtokové komoře externí potrubí CIP.
Obr. 14 Tři typy nemíchacích ventilů. 1 Dvoumístný ventil s podložkou pro pohyblivé sedadlo 2 Dvoumístný ventil s externím mytím 3 Jednosedlový ventil s externím mytím
Vlastnosti a aplikace zpětných ventilů
Zpětné ventily různých typů (včetně přírubových) se používají k ochraně potrubí před:
- výskyt zpětných toků pracovního prostředí v něm;
- hydraulické rázy.
Zpětný tok v potrubí, jak je zřejmé z jeho názvu, je pohyb pracovního média v opačném směru. K tomu může dojít zejména tehdy, když je vypnuto čerpadlo, které zajišťuje přívod pracovního média a jeho pohyb. Pokud u topných systémů není takový jev jako zpětný tok zvlášť kritický, pak v kanalizačních a vodovodních systémech, stejně jako v potrubích, kterými se přepravují ropné produkty a jiná média, nelze připustit. Proto je použití zpětných ventilů v takových potrubních systémech nutností.
Přírubový zpětný ventil z nerezové oceli pro použití v ropných produktech
Dalším nežádoucím jevem, z jehož důsledků mohou být potrubní systémy chráněny přírubovým, oplatkovým nebo jakýmkoli jiným ventilem, je vodní kladivo. Vyznačuje se skutečností, že v potrubí dochází k prudkému poklesu tlaku přepravovaného média, což vede k tvorbě rázové vlny procházející po celé délce potrubního systému.
Vodní kladivo může nakonec vést ke zničení jednotlivých částí potrubí a selhání prvků, které se používají k zajištění jeho normálního provozu. Pomocí zpětných ventilů instalovaných pomocí přírub nebo jiným způsobem je systém rozdělen do samostatných izolovaných sektorů, které jej účinně chrání před účinky vodního rázu.
Zpětná vazba a ovládání ventilů
Indikace polohy
Na ventil lze instalovat různé typy nástrojů, které ukazují jeho polohu (viz obr. 15) v závislosti na řídicím systému celého komplexu. To zahrnuje mikrospínače, indukční přibližovací spínače, Hallovy senzory. Tyto spínače odesílají zpětnovazební signály do řídicího systému.
Pokud jsou na ventilech nainstalovány pouze spínače, je nutné, aby každý ventil měl ve skříni solenoidového ventilu namontovaného na zdi odpovídající elektromagnetický ventil. Když je přijat signál, solenoidový ventil směruje stlačený vzduch na ventil instalovaný v potrubí a když je signál přerušen, solenoidový ventil zastaví přívod vzduchu.
V takovém systému (1) je každý ventil dodáván s samostatným elektrickým kabelem a vlastní vzduchovou hadicí.
Kombinovaná jednotka (2) je obvykle namontována na ovladači ventilu. Zahrnuje stejné snímače polohy jako výše a elektromagnetický ventil je instalován společně se senzory. To znamená, že jedna vzduchová hadice může dodávat vzduch k několika ventilům, ale každý ventil stále potřebuje samostatný kabel.
Obr. 15 Systémy indikace polohy ventilů. 1 Pouze senzory 2 Kombinovaná jednotka na pohonu ventilu 3 Displej a řídicí systém
Provedení ventilů
Obecný princip ventilového zařízení je stejný - pohyb pohybujících se částí uzávěru vzhledem ke stacionárním vede ke změně oblasti průtoku, a tedy ke změně průtoku. Ale uzavírací zařízení ventilu je jiné.
Například pohyblivý prvek uzávěru ─ cívka ─ může být jehlový (ve formě úzkého kuželu), pístový (válcový), sférický, talířový.
Někdy se v názvu ventilu nachází odkaz na typ šoupátka ventilu. Například jehlový ventil nebo pístový ventil.
Jehlový ventil nabízí vysoký výkon a efektivní řízení průtoku.
U bezpečnostního pístového ventilu je píst citlivým prvkem, který snímá účinek tlaku pracovního média.
V regulačním ventilu klece je uzávěr stacionární částí nazývanou klec kvůli velkému počtu profilovaných otvorů, které slouží k průchodu pracovní tekutiny. Píst pohybující se uvnitř klece, měnící oblast jejich otevřených částí, reguluje průtok ventilu.
Podle počtu sedadel se rozlišují jednomístné a dvoumístné ventily, jsou-li dvě sedadla ve stejné ose.
Pokud je průtoková plocha ventilu tvořena dvěma nebo více ventily v sérii, nazývá se to vícestupňový ventil.
U typu těsnění, které zajišťuje požadovanou těsnost spojů ventilů vzhledem k vnějšímu prostředí, je možné zaznamenat ucpávku a vlnovcové ventily. U bezpečnostního vlnovcového ventilu vlnovec slouží nejen k utěsnění dříku, ale slouží také jako citlivý nebo silový prvek. Vlnovcové těsnění se používá v mnoha ventilech: uzavírací, regulační, bezpečnostní.
Podle způsobu činnosti mohou být ventily normálně zavřené (NC ventil) a normálně otevřené (NO ventil). NC ventily při nepřítomnosti nebo přerušení dodávky energie, vytvářející sílu k pohybu blokovacího (regulačního) prvku, automaticky poskytují polohu „zavřeno“ a ventily NO poskytují za stejných podmínek polohu „otevřeno“.
Plná kontrola
Provádí se pomocí jednotky snímače polohy zobrazené na obr. 9, která je speciálně navržena pro ovládání počítačem. Tato jednotka obsahuje indikátor polohy, elektromagnetický ventil a elektronické zařízení, které dokáže ovládat až 120 ventilů pomocí jediného kabelu a jedné vzduchové hadice (položka 3 na obrázku 15). Tuto jednotku lze naprogramovat centrálně a její instalace je levná.
Některé systémy mohou také, aniž by přijímaly externí signály, otevřít ventily, aby propláchly sedadla. Mohou také spočítat počet zdvihů ventilů.
Tyto informace lze použít k plánování servisních činností.
Složení hydraulického pohonu na příkladu výkonové hlavy modulárního obráběcího stroje
Hydraulický systém powerhead stroje powerhead
V závislosti na metodě zobrazování mechanismů a zařízení na schematických diagramech mohou být semi-konstruktivní, úplné a příčné.
Hydraulický systém jakékoli varianty má nejméně dvě hlavní potrubí - tlakovou a odtokovou. Jsou k nim připojeny cílené trasy, které spojují hydraulické motory té či oné akce s dálnicemi. Rozlišujte trasy: počáteční, volný pohyb, přesný pohyb, neregulovaný pohyb, ovládání a blokování.
Na obr. 244 ukazuje polostrukturální, úplné a příčné diagramy výkonové hlavy modulárního obráběcího stroje, který provádí tři přechody na pracovní cyklus: rychlé přiblížení, pracovní zdvih a rychlé zatažení. Na semistrukturálním diagramu (obr. 244, a) jsou během přechodu „Rychlý posuv“ obě cívky posunuty tlačením elektromagnetů: hlavní cívka 1 doprava a cívka 2 rychlých pohybů doleva. V této poloze vstupuje olej z čerpadla přes první levé hrdlo cívky 1 do vnější dutiny válce 5 a z protilehlé dutiny stejného válce přes hrdlo cívky 2 a druhé hrdlo cívky 1 je odeslán do nádrže.
Při přechodu „Pracovní zdvih“ je elektromagnet cívky 2 vypnut, což nutí olej z konce tyče válce 3 odtékat přes regulátor rychlosti 4 a poté přes třetí hrdlo cívky 1 do nádrže.
Během přechodu „Rychlé zatažení“ se elektromagnet cívky 1 vypne a elektromagnet cívky 2 se znovu zapne, což změní směr toku oleje: od čerpadla přes druhé hrdlo cívky 1 do dutiny tyče válce a z opačné dutiny skrz první hrdlo cívky 1 do nádrže. V poloze „Stop“ jsou oba elektromagnety odpojeny, cívky se dostanou do polohy zobrazené na obrázku a tlakové potrubí z čerpadla druhým hrdlem cívky 1, hrdlem cívky 2 a prstencovou drážkou kolem buben cívky 1 zcela vpravo je připojen k nádrži.
V úplném schematickém schématu (obr. 244, b) mají všechny prvky hydraulického systému označení podobná polostrukturálnímu schématu, proto lze v tomto případě použít výše uvedený popis činnosti hydraulického pohonu. Porovnáním diagramů vidíte, že konstrukce druhého diagramu je jednodušší a navíc jasně ukazuje funkci cívek v jejich různých polohách.
Na příčných diagramech (obr. 244, e) jsou zobrazeny stejné prvky a navíc značky „+“ a „-“ a šipky různých délek umožňují vyjasnit působení elektromagnetů a výkonu válec. Ve skutečnosti z úvah o schématu 1 vyplývá, že jsou připojeny oba elektromagnety a olej z tlakového potrubí NM přes jedno hrdlo cívky 1 vstupuje do vnější dutiny válce 3 a z opačné dutiny se stáhne skrz krky cívky 2 a 1. Píst se pohybuje ve zrychleném směru „Vřeteno vpřed“ (dlouhá šipka).
Ze schématu II vyplývá, že v tomto přechodu funguje pouze cívka 1, která zůstává ve stejné poloze, a vypnutí cívky 2 rychlých pohybů spojuje regulátor otáček 4, který se skládá z redukčního ventilu a škrticí klapky. Píst se při tomto přechodu pohybuje ve stejném směru, ale pracovní rychlostí (krátká šipka). Diagram III ukazuje, že cívka 2 je znovu zapnutá a cívka 1 je vypnutá, ale účastní se tohoto přechodu. Tímto přepínáním cívek vstupuje olej z potrubí NM přes hrdla obou cívek do dutiny tyče válce a z opačné dutiny je vypouštěn druhým hrdlem cívky 1. Píst mění svou rychlost a směr . Ze schématu IV vyplývá, že obě cívky jsou deaktivovány a tlakové potrubí je připojeno k nádrži přes jejich hrdla, a proto je v této poloze, i když je čerpadlo v chodu, hydraulický pohon vypnut.
Regulační ventily
Uzavírací a přepínací ventily jsou jednoduché - oni nebo
otevřené nebo zavřené. U regulačního ventilu se průměr otvoru může měnit postupně. Tento ventil je navržen tak, aby přesně řídil průtok a tlak v různých bodech systému.
Redukční ventil (na obr. 17) udržuje požadovaný tlak v systému. Pokud poklesne, pružina přitlačí ventil proti sedlu. Jakmile tlak stoupne na určitou úroveň, tlak na kuželce ventilu přemůže pružinu a ventil se otevře. Nastavením napětí pružiny lze ventil otevřít při určitém hydraulickém tlaku.
Ruční regulační ventil (obr. 18) má stopku se speciálně tvarovanou zátkou.
Otáčením nastavovacího knoflíku se ventil pohybuje nahoru nebo dolů, čímž se zmenšuje nebo zvětšuje průchod, a tím i průtok nebo tlak. Ventil má stupnici.
Obr. 19 Ventil s pneumatickým řízením průtoku.
Obr.20 Konstantní tlakový ventil.
Obr. 21 Princip činnosti ventilu s konstantním tlakem při regulaci tlaku před ventilem. 1 Rovnováha mezi vzduchem a produktem 2 Tlak produktu klesá, ventil se zavírá a tlak produktu opět stoupá, stoupá na nastavenou úroveň 3 Tlak produktu stoupá, ventil se otevírá a tlak produktu klesá na nastavenou úroveň
Obr. 22 Ventil s konstantním tlakem s pomocným čerpadlem k regulaci tlaku produktu, který překračuje skutečný tlak stlačeného vzduchu
Pneumatický regulační ventil (obr. 19) funguje stejným způsobem, jak je popsáno výše. Sestava sedla ventilu je také podobná manuálnímu ventilu. Když je ventil spuštěn směrem k sedlu, průtoková cesta se postupně zužuje.
Tento typ ventilu je navržen tak, aby během procesu automaticky reguloval tlak, průtok a hladinu. Do výrobní linky je zabudován senzor, který nepřetržitě hlásí hodnoty měřeného parametru do řídicího zařízení, které provádí nezbytné úpravy polohy brány, aby byla zachována nastavená hodnota.
Konstantní tlakový ventil - jeden z nejčastěji používaných (obr. 20). Stlačený vzduch je přiváděn přes redukční ventil do prostoru nad membránou. Tlak vzduchu se mění redukčním ventilem, dokud manometr produktu neukáže požadovanou hodnotu. Cílový tlak produktu se poté udržuje konstantní bez ohledu na změny provozních podmínek. Princip činnosti ventilu s konstantním tlakem je znázorněn na obrázku 21.
Ventil reaguje okamžitě na změny tlaku produktu. Snížený tlak produktu má za následek zvýšení síly na membránu na straně tlaku vzduchu, která
zůstává konstantní. Poté se kuželka ventilu s membránou posune dolů, průtok se omezí a tlak produktu se zvýší na předem stanovenou úroveň.
Zvýšený tlak produktu způsobí, že účinek, kterým působí na membránu, překročí tlak stlačeného vzduchu shora. V tomto případě je uzávěr tlačen nahoru, čímž se zvyšuje průměr kanálu, kterým produkt prochází. Průtok se bude zvyšovat, dokud tlak produktu neklesne na předem stanovenou úroveň.
Tento ventil je k dispozici ve dvou verzích - pro udržování konstantního tlaku před nebo za ventilem. Ventil nemůže regulovat tlak produktu, pokud je dostupný tlak vzduchu nižší než požadovaný tlak produktu. V takových případech může být nad ventil instalováno přídavné čerpadlo a ventil pak může pracovat při tlacích produktu dvojnásobku skutečného tlaku stlačeného vzduchu.
Za separátory a pasterizátory se často instalují ventily zajišťující konstantní tlak na vstupu. A ty, které udržují konstantní výstupní tlak, se používají v potrubích před balicími stroji.
Odrůdy ventilů
Uzavírací ventily
Uzavírací ventily jsou jedním z nejčastěji používaných typů potrubní armatury. Zařízení je postaveno na blokovacím mechanismu pohybujícím se vzájemně rovnoběžně s osou proudu vody. Nejznámějším názvem uzavíracích ventilů je ventil, ale ve skutečnosti se v souladu s GOST 24856-81 použití názvu „ventil“ nepovažuje za správné.
Uzavírací ventily jsou vyrobeny z kovů, jako je litina, mosaz, bronz, hliník, titan a nekovové slitiny. Mechanismus ventilu může být úhlový, přímý a jehlový.
Velkou výhodou tohoto typu uzavíracího ventilu je malá ve srovnání s jinými typy zdvihu uzávěru, která je nutná k úplnému otevření uzavíracího mechanismu.
Za tímto účelem stačí zvednout ventilovou desku o 1/4 průměru otvoru v sedle. Aby se však ventil otevřel, klín nebo kotouč se pohybuje o částku rovnající se průměru otvoru. To vysvětluje skutečnost, že uzavírací ventily se vyrábějí s výrazně nižší výškou než ventil se stejným průměrem průchodu. Ale jeho světlá výška je větší než světlost šoupátka.
Otočné zpětné ventily
Otočné zpětné ventily; zařízení s reverzní rotační konstrukcí pracují v automatickém režimu a jsou navržena tak, aby zabránila zpětnému toku pracovního média v potrubí. Zpětné klapky mají dvě provedení: zvedací a otočné. Ventily se skládají z disku, který vytváří vratný pohyb. Zpětné klapky jsou vybaveny speciální klapkou, která se otáčí kolem osy ve vodorovném směru. Osa je umístěna ve středu sedadla a potrubní mechanismu.
Na potrubí ve vodorovném směru jsou zpětné ventily umístěny v poloze s víkem nahoru. Na potrubí se svislým směrem jsou armatury umístěny ve směru šipky nahoru. Proud média v potrubí musí směřovat pod klapku. Zpětné ventily mají následující technické údaje:
DN - od 15 do 2200 mm; PN - od 2,5 do 250 kgf / cm2; Teplota pracovního média by měla být až 600 ° C.
Uzavírací ventily
Uzavírací ventily patří do kategorie uzavíracích zařízení. Jeho hlavním indikátorem je okamžitá odezva. Používá se, když potrubní systém vyžaduje zařízení, které je schopno poskytnout minimální dobu během procesu otevírání a zavírání. Pro tyto účely jsou v uzavíracích ventilech namontovány elektropneumatické nebo elektromagnetické pohony.
Pojistné ventily
Pojistné ventily jsou určeny pro potrubní systém. Slouží jako spolehlivá ochrana proti zničení mechanické povahy ničení plavidel a potrubí, ve kterých je zvýšený tlak. Bezpečnostní ventily pracují automatizovaným uvolňováním přebytečné kapaliny, par a plynů z potrubí při nadměrném tlaku. Po uvolnění média poklesne indikátor tlaku na značku nižší, než když ventil začal reagovat. Pojistné ventily pracují automaticky a zůstávají v zavřené poloze, dokud tlak v systému nepřiměřeně nezvýší.
Mezi technické vlastnosti tohoto typu patří tlak odezvy a jeho průtok, tj. Množství média, které se uvolní po určitou dobu, když je ventil v otevřené poloze.
Distribuční ventily
Distribuční ventily směrují pracovní médium do jednoho nebo více potrubí. Distribuční ventily jsou rozděleny do kategorií na základě počtu odboček v jejich schématu.Rozdělovací ventily jsou třícestné (se třemi tryskami), čtyřcestné (se čtyřmi tryskami) a vícecestné.
Regulační elektromagnetické ventily se nejčastěji používají k ovládání pneumatických a hydraulických pohonů. Používá se také ke sběru vzorků vzduchu z více komor. Při provozu v pneumatickém pohonu může být odpadní vzduch odváděn přímo do atmosféry nebo do nádoby. Poté, co kontrolní médium vyvine tlak na válec, musí být zafixováno. Tato operace se provádí pomocí elektromagnetického pohonu bez nebo se západkou, která fixuje polohu cívky v požadované poloze. Rovněž lze použít obrácené vzory.
Směšovací ventily
Směšovací ventily jsou navrženy pro míchání různých médií ve správném poměru. Například smíchejte studený a horký proud vody, zatímco teplota směsi zůstane na určité úrovni. Nebo změnou teploty podle požadovaných parametrů. Směšovací ventily patří do kategorie regulačních zařízení. U směšovacích ventilů určuje řídicí signál, který odpovídá za polohu pístu, paralelní tok dvou médií. U ventilů s modulačním designem určuje poloha pístu spotřebu pouze jednoho média. Směšovací ventily se ovládají pomocí pneumatického pohonu (MIM) nebo elektrického pohonu (EIM).
Elektromagnetické ventily
Elektromagnetické ventily jsou dvojího druhu: s přímým a nepřímým principem činnosti.Prostřednictvím přímo působícího elektromagnetického ventilu se ventily otevírají nebo zavírají pomocí pohyblivého jádra, když je cívka elektromagnetického ventilu pod napětím.
Elektromagnetické ventily fungující na základě nepřímého působení fungují napájením cívky náhradního ventilu. A hlavní ventil se otevírá působením tlaku z média a jeho kompenzace s minimální mechanickou námahou. Elektromagnetické ventily s mechanismem nepřímého působení využívají energii pracovního média, které prochází ventilem. Proto mají mnohem větší seznam provozních tlaků, stejně jako větší počet jmenovitých průměrů a solenoidů s relativně nízkou úrovní výkonu.
Pro spolehlivý provoz se zpravidla volí elektromagnetické ventily, je lepší zvolit model ventilu s přímým působením, který nereaguje tak dobře na čistotu vzduchu, okolní teplotu a má přesnější ovládání a trvanlivost v provozu. Elektromagnetické ventily mají velké plus - rychlou odezvu.
Yusuf Bulgari
Ventilové systémy
Aby se minimalizoval počet slepých uliček a bylo možné distribuovat produkt mezi různé části mlékárny, jsou ventily seskupeny do bloků. Ventily také izolují jednotlivá potrubí, aby bylo možné jedno potrubí propláchnout, zatímco ostatní potrubí cirkulují produktem.
Mezi toky produktu a čisticími roztoky a také mezi toky různých produktů musí vždy existovat otevřený odtokový otvor.
Obr. 23 Servírovací nádrže hřebene ventilů. Ventily na plošině nádrže jsou umístěny takovým způsobem, aby se toky produktu a čisticích roztoků vstupujících a opouštějících do nádrží neprotínaly
Držáky trubek
Potrubí je položeno dva až tři metry nad podlahou mlékárny. Všechny jednotky a části potrubí musí být pro kontrolu a údržbu snadno přístupné. Potrubí by mělo být mírně svažité (1: 200-1: 1000), aby se zajistilo samovolné vypouštění. Po celé délce potrubí by neměly být žádné „sáčky“, aby se tam nehromadil produkt nebo čisticí roztok.
Trubky musí být bezpečně upevněny.Na druhé straně by upevnění trubek nemělo být příliš tuhé, aby vylučovalo jakékoli posunutí. Při vysokých teplotách produktu nebo čisticího roztoku dochází k výraznému rozpínání trubek. Výsledné prodloužení a torzní zatížení v zatáčkách a v zařízení musí být určitým způsobem vyrovnáno. Tato okolnost, stejně jako skutečnost, že různé sestavy a detaily činí do značné míry těžší potrubní systém, vyžadují od návrhářů vysokou přesnost výpočtů a vysokou profesionalitu.
Obr. 24 Příklad standardních podpěr potrubí.
