Az elzáró szelepek csoportosítása kialakításuk alapján:
- Ülékes szelep
- Golyós szelep
- Tolózár
- Pillangó szelep
- Különleges szelepek
Ülékes szelep
A szelep előnye a tömítőfelület egyszerű előállíthatósága, és hogy jól megfelel szabályozási célokra. A szeleptányért csavarorsó mozgatja, mely finom beállítást tesz lehetővé. Könnyen szerelhető, javítható. Menetes és karimás csatlakozással is kapható. Különféle motor beépítésével üzemük automatizálható.
Hátránya, hogy az áramlás irányának megváltozása nagyobb a nyomásveszteséggel jár, szennyeződés rakódik le a holtterekben. Nagy vízsebesség esetén a szeleptányér vibrálhat, mely hangos és károsítja a felfüggesztést.
Alkalmazási területe: kis, közepes névleges átmérők a teljes nyomástartományban.
5.9.1 ábra. Ülékes szelep szerkezete
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f7/Valve_cross-section.PNG/220px-Valve_cross-section.PNG)
Golyós szelep
A golyós szelep egyszerű és olcsó, egyenes átfolyású és gyorsan működtethető.
Fajtái a záróelem kialakításától függően lehetnek:
- kúpos-,
- hengeres- és
- gömbcsapok.
A kúpos csapoknál a zárást két kúpfelület érintkezése - a házé és a csapforgóé - hozza létre. A tömítőerő és emiatt a súrlódás is nagy. A ház és a csapforgó hőtágulás-különbsége befeszülést okozhat. A zárófelületek berágódásra hajlamosak. Emiatt a kúpos forgójú szelepet kis méretben és mérsékelt hőmérsékleten használják.
A gömb forgójú szelep a legkorszerűbb és legáltalánosabban használt kialakítás. A forgóelem kialakításától függően megkülönböztetünk ún. úszógömbös és tengellyel megvezetett típust. Tömítése a szimmetrikusan polírozott gömbfelülethez szorított teflon- (kb. 150...200 °C-ig) vagy fémgyűrűkkel történik.
| 1 Kar 3 Szelep 5 Végződés 7 Ház 9 Ülék 11 Gyűrű |
2 Szelepszár tömítés 4 Anya 6 Ház tömítés 8 Tömítés 10 Gömb 12 Gyűrű tömítés |
5.9.2 ábra. Golyós szelep szerkezete
(http://www.asgszerelveny.hu/pvc_szerelvenyek.html)
Előnyös tulajdonságaik a gyors működtetés, az egyszerű felépítés és minimális ellenállás. További előnyös tulajdonságok: kenőanyagot nem igényel, karbantartási igénye minimális és egyszerűen elvégezhető, kedvező a beépítési mérete és tömege. Helyfoglalása kicsi, tömör zárás, mérsékelt működtetőnyomaték, a közeg szilárd összetevőire való viszonylagos érzéketlenség.
Általában menetes csatlakozással kapható. Épületgépészetben használják a szelep-egyenes menetezésű csatlakozó (holländeres) kialakítást, így biztosítva a csővezeték bonthatóságát. Ebben az esetben ügyeljünk rá, hogy a zárótest a víz betáplálási iránya szerint álljon a beépítéskor. Így a szelep előtti csőszakasz zavartalanul üzemelhet.
Különleges kialakítása esetén a zárótest a csővezeték megbontása nélkül kiemelhető, javítható, cserélhető.
Egyes típusoknál a zárótest és a szelepház közé beszivároghat a víz, mely a szelep nyitásával nem távozik el, így fagy esetén jég képződik, mely szétrepeszti a házat. Üvegszál erősítésű műanyagot használva szelepház anyagának a fagyérzékenység csökkenthető.
Különféle motor beépítésével üzemük automatizálható.
A gömbszelepeket kis, közepes és nagy méretekben egyaránt gyártják széles alkalmazási nyomáshatárokhoz. Anyaga lehet vas, bronz, műanyag.
Alkalmazási területe: a teljes átmérő tartomány, a teljes nyomástartományban.
Tolózár
A tolózárak jellegzetessége, hogy nyitott állapotban a közeget irányváltoztatás nélkül, csekély nyomásveszteséggel engedik át, a zárást pedig menetes orsóval mozgatott zárótest végzi.
A tolózár előnye a kis szerkezeti hosszúság és az egyenes, keresztmetszet-változás nélküli átfolyás. A nyomásveszteség kicsi, nyitáskor, ill. záráskor lökés nem jelentkezik.
Hátránya a szükséges nagy löket és az ebből adódó nagy szerkezeti magasság, a tömítőfelületek kissé nehézkesebb megmunkálása, a kopást okozó csúszósúrlódás, ami azonban konstrukciós megoldásokkal és megfelelő anyagok alkalmazásával csökkenthető.
Alkalmazási területe: a közepes nyomástartomány, a kis és közepes átmérőktől a legnagyobb átmérőkig.
5.9.3 ábra. Tolózár működése
(http://hu.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1jl:Tol%C3%B3z%C3%A1r.gif)
5.9.4 ábra. Szakaszhatároló Petz tolózár
(Fotó: Tóth Á.)
Pillangó szelep
A pillangószelep szabályozó és záró armatúra, záróeleme általában kör- vagy ellipszis alakú lemez, ami a csőben egyik átmérője körül elforgatható.
A pillangószelep ellenállása kicsi és mozgatásához kis nyomatékra van szükség, de csak kis nyomások esetén alkalmazható.
Előnyei: Gyorsan, negyedfordulattal zárható, könnyű, kis helyet foglal el, karimák közé szerelhető, ezért utólagos kiszerelése egyszerű. Készülhet fémből, vagy műanyagból.
Hátrányai: nehézkes a folyadékáram szabályzása, nehéz a záróelem és a ház közötti tömítést kavitáció nélkül fenntartani.
5.9.5 ábra. Pillangó szelep működése
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/Pillang%C3%B3szelep.gif)
5.9.6 ábra. Műanyag pillangó szelep
(Fotó: Tóth Á.)
Különleges szelepek
Jakab szelep
A nyomás alatti vizet szabályozott magasságú szabad vízfelszínű edénybe eresztéséhez használjuk a szelepet. Kis vízhozam (kb. NA50 átmérőig) mellett a víz vezérlését közvetlenül az úszóval egybeépített mechanika végzi, efölött (kb. NA200) pilot szelepként beépítve jóval nagyobb mennyiségű víz mozgását képes vezérelni. Szabadban az úszót a hullámzás gyors le-fel mozgásra készteti, mely gyors nyitás-zárást, így vízütést eredményez.
5.9.7 ábra. Jakab szelep
(http://www.asgszerelveny.hu/images/muszakirajzok/jakabszelep_rajz.jpg
Tűszelep
A tűszelep feladata a hidraulikus vezérlésekben a folyadékáram szabályzása azért, hogy elkerüljük a gyors működést, és az ennek következtében létrejövő vízütést. Mivel a vezérlőcső kis átmérőjű (kb. NA5), így a tűszelep mérete is kicsi. Általában fémből készül és BB 1/4” menetezésű.
Csap
A csap a csővezetékben áramló folyadék vagy gáz kivételére, szabályozására, esetleg az áramlás irányának megváltoztatására szolgáló szerelvény. A csap záróeleme ülékes, hengeres, vagy gömb alakú alkatrész, melynek elfordításával nyitható és zárható. Elmenő oldali kialakítása illeszkedik a felhasználási módhoz, lehet tömlővéges, vagy szabad kifolyású.
A régi csapok záróeleme általában csonka kúp alakú, melynek kúpossága általában 1:6. Ennek előnye az egyszerű előállítás és az, hogy a jó tömítés érdekében fészkébe becsiszolható. A csap egyik jellemzője az, hogy gyorsan nyitható és zárható. Folyadékot tartalmazó csővezetékbe csak kivételes esetben szabad beépíteni, mert gyors elzárásakor a folyadék nyomása hirtelen megnő („folyadékütés”), ami kellemetlen dinamikai hatásokat és szilárdsági problémákat is okozhat.
A háromjáratú vagy háromutú csapok házán három csatlakozó csőcsonk van kiképezve. A három csőből bármelyik kettő a csap segítségével összeköthető.
Hidráns
Az öntöző csőhálózat speciális vízkivételi eleme, mely lehetővé teszi a biztonságos, gyors, nagy mennyiségű vízkivételt. Egyedi ellendarabbal nyitható, a zárását a víz nyomása biztosítja. Többféle kialakítás létezik, hazánkban az acél „Bauer” és az alumínium „Mellini” változat ismert.
A hidránsokat összeépíthetik más funkciójú berendezéssel, lehet vízórát, nyomásszabályzó szelepet is találni a gyakorlatban.
5.9.8 ábra. Automatikusan záródó vízkivétel (Bauer hidráns)
(Fotó: Tóth Á.)
Szelepek csoportosítása működtetés szerint.
- Kézi működtetésűek
A szelep záróelemét valamilyen erőkart adó mechanikai szerkezettel kapcsolják össze, hogy emberi erővel könnyen lehessen mozgatni. - Mechanikusan mozgatott
Elektromos motorral, mechanikai áttétellel, igen finom mozgatás, beállítása érhető el. A zárótest helyzete szabványos irányítástechnikai jelekkel bármilyen állásban meghatározható. Végállás érzékelővel megelőzhetjük a meghibásodás esetén beálló törést, motor károsodást. - Hidraulikusan működtetett
A hidraulikusan működtetett szelep nagy előnye, hogy működtetéshez nem kell külön energiaforrás, azt a csővezetékben szállított folyadék biztosítja. A vezérlőcső hossza korlátozott, a gyakorlatban használt 8/5 cső max. 300 m hosszúságig alkalmazható. - Szolenoiddal működtetett
Az elektromos szolenoiddal működtetett szelep előnye, hogy a működtetéshez szükséges elektromos áram hosszú távon is szállítható. A szolenoid valójában a vezérlő nyílásokat nyitja-zárja, a működtetést a víz energiája biztosítja. Az öntözésben a szelepfedlapba épített szolenoiddal szerelt szelep tartozik ide.