Задвижка против шарового крана: Какой тип клапана лучше?

Промышленные клапаны играют важнейшую роль в управлении потоками жидкостей, газов, суспензий или текучих твердых тел в самых разных областях применения. Однако при наличии большого количества вариантов выбор подходящего клапана может оказаться непростой задачей.

Два наиболее распространенных типа промышленной арматуры - это задвижки и шаровые краны. На первый взгляд, оба вида арматуры очень похожи - они используются для запуска, остановки и регулирования потока. Но есть несколько важных различий в их конструкции, преимуществах и наилучших вариантах использования.

Так что же выбрать - задвижку или шаровой кран? Вот полное руководство, которое поможет вам принять решение.

Как работают задвижки и шаровые краны

Для начала давайте заглянем под капот, чтобы понять, как на самом деле работают задвижки и шаровые краны.

Задвижки

Как следует из названия, Задвижки Для управления потоком используется плоский "затвор". Этот затвор перемещается перпендикулярно пути потока, чтобы запустить, остановить или дросселировать поток.

Вот основные компоненты задвижки:

• Тело: В нем размещены ворота и другие компоненты
• Капот: Закрывает шток и сальниковую набивку
• Ворота: Пластина, блокирующая или пропускающая поток
• Корень: Соединяет ворота с маховиком
• Сиденье: Поверхность уплотнения затвора при закрытом клапане
• Упаковка: Предотвращает протекание вокруг стержня

Чтобы открыть клапан, поверните маховик, чтобы поднять затвор с седла. Когда затвор полностью открыт, он больше не препятствует прохождению потока через корпус клапана.

Для закрытия клапана необходимо опустить затвор обратно на седло, чтобы создать герметичное уплотнение и остановить поток. При необходимости клапан можно частично открыть для дросселирования потока.

Шаровые краны

В шаровой клапанВместо затвора для управления потоком используется вращающийся шар с отверстием. Когда вы поворачиваете шар на 90 градусов, отверстие совмещается с корпусом клапана, чтобы пропустить поток. Повторный поворот на 90 градусов перекрывает поток, располагая шар перпендикулярно пути потока.

Шаровые краны состоят из:

• Тело: Дома шар и стебель
• Мяч: Вращающийся компонент с отверстием
• Сиденья: Поверхность уплотнения шара при закрытом кране
• Корень: Соединяет шар с рукояткой для управления
• Упаковка: Предотвращает утечки между корпусом и штоком

Шаровой кран против задвижки: Основные различия

Теперь, когда вы понимаете, что находится внутри задвижки и шарового крана, давайте обсудим некоторые основные различия при сравнении этих двух типов арматуры.

Операция

Одно из самых больших различий заключается в том, как ими управлять.

Шаровые краны Чтобы полностью открыть или закрыть клапан, достаточно повернуть его на 90 градусов. Этот поворот на 1/4 оборота делает их очень быстрыми в эксплуатации.

ЗадвижкиС другой стороны, чтобы поднять или опустить затвор, необходимо повернуть маховик на 360 градусов. Поэтому на управление ими требуется больше времени и усилий, чем на управление шаровыми кранами.

Способность к герметизации

Оба клапана обеспечивают отличное перекрытие в закрытом состоянии. Но шаровые краны как правило, образуют несколько лучшие уплотнения, поскольку в конструкции меньше зазоров для утечек.

Благодаря этому они хорошо подходят для применения в системах, где требуется минимальная утечка жидкости при длительном бездействии. Например, заглубленные трубопроводы для транспортировки летучих жидкостей, таких как сырая нефть или газы.

Задвижки по-прежнему очень хорошо герметичны, но могут допускать небольшие утечки, если их держать закрытыми несколько месяцев подряд.

Номинальные значения давления

В большинстве случаев вы обнаружите, что Задвижки имеют более высокие показатели давления, чем шаровые краны того же размера и материала.

Задвижки обычно рассчитаны на давление 200, 300 и даже 600 фунтов на квадратный дюйм для моделей высокого давления.

Стандартные модели шаровых кранов обычно выдерживают давление около 800 фунтов на кв. дюйм. Вы можете приобрести специальные шаровые краны, которые выдерживают давление до 1500 фунтов на кв. дюйм, но они стоят дороже.

Поэтому если вам нужна арматура, способная выдерживать очень высокое давление, лучше выбрать задвижку.

Возможность управления потоком

Оба типа клапанов позволяют полностью остановить поток. Но как же регулировать поток?

Шаровые краны отлично подходят для быстрого запуска и полной остановки потока. Вы также можете использовать их для дросселирования потока, но только до определенной степени.

Для шаровых кранов лучше всего подходит полностью открытое или закрытое положение. Частичное открытие может со временем повредить шар или седла при дросселировании.

ЗадвижкиС другой стороны, они хорошо подходят для точного регулирования расхода. Вы можете точно регулировать расход, слегка приподняв затвор над седлом.

При использовании задвижек для дросселирования потока, как правило, меньше проблем с эрозией, чем при использовании шаровых кранов.

Расходы

Если стоимость является основным фактором в вашем проекте, Задвижки как правило, являются более экономичным выбором.

Простые задвижки стоят недорого, от $50 до $250 в зависимости от размера и материала. Цены остаются относительно низкими даже на специальные модели для высокого давления или криогенные модели.

Шаровые краны почти всегда имеют более высокую цену. Например, стандартный 2-дюймовый шаровой кран может стоить около $100. Для версии высокого давления, изготовленной из нержавеющей стали или сплава, цена возрастает до $250 и более.

Поэтому, если для вашей задачи не требуются другие возможности, присущие только шаровым кранам, задвижки помогают держать под контролем бюджеты на арматуру.

Области применения, наиболее подходящие для каждого клапана

Теперь, когда вы знаете основные различия между этими двумя распространенными типами клапанов, давайте обсудим, для каких применений они лучше всего подходят.

Когда использовать задвижку

Вот несколько примеров применения задвижек, в которых они имеют наибольший смысл:

• Водные сети: Задвижки очень часто используются в муниципальных системах водоснабжения для запуска и остановки потоков. Их более медленная работа предотвращает гидроудары.
• Паровые системы: Используется для изоляции паропроводов, так как корпус задвижки остается более холодным по сравнению с другими конструкциями.
• Канализационные трубопроводы: Органические материалы и твердые частицы не повредят затвор так легко, как шаровой кран.
• Применение при высоком давлении: Задвижки имеют отличные уплотнения даже при высоком давлении около 1500+ фунтов на кв. дюйм.
• Криогенные услуги: Специальные "криогенные" задвижки сохраняют работоспособность даже при экстремально низких температурах жидкости.
• Большие размеры труб: Задвижки выпускаются очень больших диаметров, что позволяет использовать их в огромных трубопроводах.

По сути, вам нужно выбрать шиберную задвижку при работе с водой, паром или другими жидкостями под высоким давлением, в трубах большого диаметра или в криогенных условиях.

Когда использовать шаровой кран

Вот несколько примеров, когда шаровой кран обычно является лучшим вариантом:

• Топливные газовые системы: Шаровые краны практически исключают проблемы с утечками при использовании в трубопроводах природного газа и жидких нефтепродуктов.
• Линии химической обработки: Поверхность шара противостоит коррозии под воздействием химических веществ. Шаровые краны также предотвращают образование загрязнений.
• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: Быстрое управление на 1⁄4 оборота позволяет быстро запускать и останавливать потоки в системах отопления/охлаждения.
• Контуры сжатого воздуха: Шаровые краны сохраняют герметичность даже при частом циклическом использовании в линиях сжатого воздуха высокого давления.
• Применение гидравлической энергии: Низкий перепад давления шаровых кранов важен для эффективности систем передачи жидкости.

В целом, шаровые краны следует использовать для быстрого запуска, остановки или изменения направления движения газов, опасных химических веществ и жидкостей при высокой частоте циклов.

Часто задаваемые вопросы

Вот ответы на некоторые распространенные вопросы о шаровых кранах и задвижках:

Являются ли шаровые краны лучше задвижек?

Не существует однозначного "лучшего" варианта. В некоторых случаях шаровые краны предпочтительнее задвижек из-за более быстрой работы, меньшего риска загрязнения или лучшей герметичности.

Однако задвижки имеют такие преимущества, как более высокое давление, возможность дросселирования и более низкая стоимость, что делает их лучшим выбором в других областях применения.

Вам необходимо сравнить возможности каждого клапана с требованиями вашего приложения, чтобы решить, какой из них лучше подходит.

Можно ли использовать задвижку вместо шарового крана?

В некоторых ситуациях можно заменить задвижку на шаровой кран. Например, в линиях с низким давлением газа или жидкости, где скорость цикла не критична.

Однако, если система трубопровода была спроектирована для шарового крана, могут возникнуть проблемы с производительностью потока. Перед тем как менять типы кранов, лучше проконсультироваться с инженером, чтобы убедиться в беспроблемной взаимозаменяемости.

В чем разница между задвижкой и шаровым краном?

Основные отличия заключаются в том, что в задвижках для управления потоком используется система затвора и винта, а в шаровых кранах - вращающийся шар с отверстием. Для управления задвижками требуется несколько поворотов, в то время как шаровые краны работают быстро, за 1⁄4 оборота.

Задвижки также выдерживают более высокое давление и позволяют лучше регулировать поток. Шаровые краны обычно образуют более плотные уплотнения и имеют меньшую вероятность утечки со временем.

Почему шаровые краны лучше задвижек?

Благодаря повороту на 90 градусов шаровые краны отлично подходят для применения в системах, где требуется быстрое и частое включение/выключение. Они позволяют пропускать поток в любом направлении и имеют низкий риск загрязнения. Шаровые краны также сохраняют герметичность в течение многих циклов.

Эти преимущества делают их предпочтительными для газопроводов, химических линий, гидравлики и других систем с циклическим или двунаправленным потоком.

Почему задвижки используются вместо шаровых кранов?

По сравнению с шаровыми кранами задвижки обладают более высокими показателями давления и сложными возможностями управления дросселированием. Благодаря этому они хорошо подходят для работы с потоками пара, воды и других жидкостей или газов:

• Необходимо выдерживать очень высокое давление до 2000+ psi
• Требуется точное регулирование расхода
• Имеют трубы большого диаметра
• Риск загрязнения отверстия шарового крана

Заключение

Выбор между задвижкой и шаровым краном в значительной степени зависит от технических характеристик и условий эксплуатации в конкретной области применения.

Задвижки - это экономичный вариант для работы с жидкостями под высоким давлением, криогенными температурами или едкими веществами. Их способность дросселирования также позволяет более плавно регулировать поток.

Шаровые краны отлично подходят для тех случаев, когда необходимо часто запускать, останавливать или менять направление потока. Их герметичные уплотнения предотвращают протечки даже после длительного бездействия.

Теперь, когда вы понимаете плюсы и минусы шаровых кранов и задвижек, вы можете принять взвешенное решение о том, что лучше подходит для ваших конкретных нужд. Воспользуйтесь примерами применения и часто задаваемыми вопросами в этом руководстве, чтобы выбрать правильный тип клапана для любой промышленной трубопроводной системы.