Robinetele de inchidere cu sertar cele mai des intalnite sunt:
– cu sertar pana monobloc;
– cu sertar pana cu doua discuri independente;
– cu sertar cu doua independente paralele.
In prezent se cunoaste o gama larga de tipuri constructive de sertare, care deriva insa de la tipurile indicate mai inainte.
Robinedete de inchidere cu sertar se construiesc din materialele cele mai diferite, ca: fonta, metale neferoase, otel carbon, otel inoxidabil, materiale ceramice, materiale plastice etc., dupa cele mai variate procedee tehnologice.
Presiunile de lucru intalnite sunt pana la 700 kgf/cm2 si mai mult, iar diametrele nominale uzuale sunt de la 10 mm pana la 1200 mm. In functie de mediile de lucru nelimitate, se aleg materialele de executie potrivite procesului tehnologic respectiv. Se utilizeaza in toate industriile: chimica, petroliera, energetica, alimentara etc.
Avantajele principale ale robinetelor de inchidere cu sertar sunt:
– constructie simpla si robusta;
– rezistenta hidraulica mica in comparatie cu alte tipuri de armaturi;
– lungimea de legatura la conducta mica fata de celelalte tipuri de robinete;
– eforturi mici pentru inchidere si deschidere in comparatie cu cele cu ventil;
– posibilitatea de a fi folosite la curgeri in ambele sensuri;
– supraveghere simpla in exploatare.
Principalele dezavantaje intalnite la aceste robinete sunt:
– inchiderea se face pe suprafetele inclinate sau verticale, ceea ce ingreuneaza operatiile de prelucrare;
– pentru a asigura o calitate superioara a suprafetelor de etansare se folosesc dispozitive speciale pe masinile-unelte;
-la robinetele de inchidere cu sertar pana monobloc se asigura cu mare dificultate abaterile intr-un camp de toleranta strans, la unghiul scaunului si penei; nerespectare preciziei acestora duce la pierderea etanseitatii si chiar la rebutarea sertarului; interschimbabilitatea sertarelor si corpurilor practic se realizeaza foarte greu;
– inaltimea vanei este mult mai mare fata de robinetele cu ventil, datorita necesitatii de a ridica sertarul pentru deschidere cu o cursa egala cu minimum diametrul scaunului;
– suprafetele de etansare sunt duble ca numar; deci prelucrari si finisari costisitoare,suplimentare;
– fixarea inelelor de etansare este mai dificila la corp, datorita amplasarii acestora;
-pentru rodare suprafetele de etansare sunt greu accesibile si se pot realiza cu dispozitive speciale, care scumpesc produsul; repararea lor este si mai dificila, mai ales la consumatori, ceea ce duce fie la inlocuirea vanei, fie la rodarea manuala, costisitoare si inedlungata;
– existenta frecarii de alunecare intre scaun si sertar favorizeaza uzura rapida, la venele cu inchidere si deschidere deasa, si griparea acestor suprafete.
Dificultatile la prelucrarea si rodarea suprafetelor de etansare au facut ca sa apara numeroase variante de sertare, care au inlaturat intre-o oarecare masura neajunsurile existenta. Astfel, tendinta moderna este de a onclocui complet sertarele monobloc cu sertare din discuri independente, care se pot aseza corect pe suprafata de etansare a scaunului chiar daca exista unele abateri de prelucrare l aunghiul penei sau la distanta intre scaune. La robinetele cu sertar cu diametre mai mari de 250 mm au aparut economii importante de material, care se ridica a 15-30% fata de sertarul monobloc.
In acest fel, din practica cunoscuta, rectificarea si uneori lustruirea (pentru presiuni mari) numai a suprafetelor de etansare de la discurile sertarului este suficienta pentru a asigura o buna etansare. Organele de inchidere cu discuri asigura si o intretinere mai usoara in exploatare.
Ca organ de ridicare si coborare a sertarului se foloseste tija ascendenta, cand sertarul este montat articulat la capatul tijei, si tija neascendenta, cand tija ramane pe loc si se ridica sertarul prin piulita insurubata in tija. Folosirea unuia sau altuia dintre tipuri este dictata de necesitatea de a asigura ungerea filetului tijei, de posibilitatea ca filetul tijei sa ramana sau nu in cintact cu fluidul etc. In unele cazuri, pentru actionarea rapida a organului de inchidere, tija este inlocuita cu un dispozitiv cu cremaliera; in cazul actionarilor electromagnetice, hidraulice sau pneumatice, tijele nu sunt filetate.
Constructiile moderne de robinete de inchidere cu sertar prevad, in majoritatea cazurilor, corpul robinetelor cu ajutaje, la care diametrul scaunelor este mai mic decat diametrul la intrare si iesire ale robinetului. Ajutajele de intrare si iesire micsoreaza pierderea de presiune, datorita variatiei continue a sectiunii de trecere.
Tipurile functionale ale robinetelor de inchidere cu sertar (cu etansare bilaterala fortata, unilaterala fortata sau autoetansare) au fost tratate la partea de calcul a cuplului de inchidere cu sertar. S-a aratat de asemenea ca, din punctul de vedere constructiv, robinetele cu sertar pot fi cu suprafetele de etansare inclinate sau paralele cu planul perpendicular pe axa de curgere.
Sertarul robinetului poate fi executat in variante numeroase. Principalele forme constructive sunt cu sertar monobloc pana, care au o constructie robusta, simpla, dar care tind sa fie inlcuite n majoritatea utilizarilor prin sertare din discuri independente. Ultimele reduc mult din greutatea sertarului si asigura o asezare libera pe suprafata de etansare a scaunului, fara a fi necesare tolerante stranse la prelucrare. Tipurile variate, unele constructiv simple, de sertare cu discuri independente fac posibila inlocuirea sertarului monobloc chiar la fluidele impurificate cu produse cocsificabile, substante chimice etc.
Aceasta inlatura si principalele dezavantaje ale sertarului monobloc: dificultatea ajustarii precise a penei in corp, griparea si pierderea etanseitatii la variatii mari de temperatura de la sertar la corp. La constructiile de armaturi cu sertare pana, unghiul de inclinare intre cele doua suprafete de etansare se ia obisnuit intre 5 si 6o si poate creste pana la 10o , in cazul folosirii lor la fluide la temperaturi peste 400o C si presiuni inalte. Acest unghi scade la 8o in cazul sertarului cu discuri independente si temperaturi si presiuni inalte. La robinetele cu sertar monobloc su cu discuri, la diametre nominale sub 100 mm, se recomanda din punct de vedere tehnologic ca drumul de scurgere sa fie inclinat cu jumatatea unghiului de inclinare al suprafetelor de etansare; deci axa de scurgere ramane perpendiculara pe suprafata de etansare.
Sertarele cu discuri (inclinate sau paralele) au constructii foarte diferite. Cele ai des intalnite sunt cu pana de distantare, cu articulatie in forma de iesind pe unul din discuri, cu arc, autoetansare etc. trebuie retinut ca, in cazul robinetelor cu autoetansare, corpul este descarcat de fortele de prestrangere fortata, intalnite la etansarea fortata. Acestea insa se recomanda a fi folosite l apresiuni inalte, care sa asigure presiunea de etansare, iar suprafetele de etansare sa fie executate din metale dure si rezistente la uzura.
In fabricatia robinetelor cu sertar, mai ales la cele de otel pentru presiuni si temperaturi inalte, ponderea de utilizare a otelurilor aliate si a metalelor dure pentru suprafetele de etansare a crescut mult.
Aceasta duce la o dimensionare mai atenta a organelor armatuii. Adaugand si unele solutii de etansare cu garntiru inelare „O” intre tija si capac (cand cutia de etansare disparea) si intre capac si corp, acestea folosind si efectul de autoetansare, s-a realizat o reducere intre 15-40% a greutatii totale aarmaturii, fapt deosebit de important din punctul de vedere al pretului de cost si al economiei de materiale.
Unele tipuri prevad inlocuirea imbinarii prin suruburi a corpuluicu capacul prin imbinare filetata sau prin strangere cu inel prevazut l ainterior cu un dispozitiv baioneta. Acestea duc la gabarite mai stranse ale robinetelor sertar. Pentru a usura actionarea cuplului de inchidere, prin reducerea unor frecari (intre piulita tijei si gulerul ei), se folosesc rulmenti.
Folosirea materialelor plastice la construirea integrala a unor robinete cu sertar sau numai l acaptusirea acestora a dus la economii mari de oteluri aliate si de aliaje speciale, la o greutate mai mica a armaturii si la un pret de cost scaut.