Введение шарового клапана

Проходной клапан, также называемый запорным клапаном, является одним из наиболее широко используемых клапанов. Он популярен благодаря небольшому трению между уплотняющими поверхностями в процессе открытия и закрытия, относительной прочности, небольшой высоте открытия, простоте изготовления и обслуживания. Он подходит не только для среднего и низкого давления, но и для высокого давления.

Принцип работы шарового клапана

Обычно шток шарового клапана вращается и поднимается, а маховик фиксируется на верхней части штока. При вращении маховика по часовой стрелке резьба штока завинчивается, уплотнительная поверхность диска находится в тесном контакте с седлом клапана, а шаровой клапан закрывается. Когда маховик вращается против часовой стрелки, резьба штока закручивается, уплотнительная поверхность диска и седла клапана отделяются, и шаровой клапан открывается.

Особенности шарового клапана

Преимущества шарового клапана

а. По сравнению с задвижкаШаровой клапан имеет простую конструкцию и имеет только одну уплотнительную поверхность на корпусе клапана и диске. Площадь уплотнения небольшая, дорогие материалы не используются, стоимость низкая, поэтому производственный процесс относительно хорош и прост в обслуживании.

Недостатки шарового клапана

• а. Длина конструкции большая.
• б. Крутящий момент открытия и закрытия велик, и для открытия и закрытия требуется время. Когда клапан закрыт, направление движения диска противоположно направлению действия давления среды, и необходимо преодолеть силу среды, поэтому крутящий момент открытия и закрытия велик.
• c. Сопротивление потоку велико. Средний канал в корпусе клапана извилистый, сопротивление потоку велико, а энергопотребление велико. В гидравлическом устройстве потеря давления особенно очевидна. Среди всех видов запорной арматуры запорный клапан имеет наибольшее гидравлическое сопротивление.
• д. Направление потока среды ограничено. Когда среда протекает через шаровой клапан, она может течь только снизу вверх или сверху вниз по каналу седла клапана, поэтому среда может течь только в одном направлении и не может изменить направление потока.
• e.Когда клапан закрыт, твердые частицы в текучей среде могут попасть между уплотнительными поверхностями.
• ф. Неудобная установка.

Эксплуатационные характеристики шарового клапана

Форма уплотнения шарового клапана – принудительное. Когда клапан закрыт, к диску клапана необходимо приложить достаточную силу для достижения эффекта уплотнения, а уплотнение может быть реализовано только тогда, когда определенное давление достаточно.

Уплотняющее усилие и давление среды находятся на одной оси. Когда среда поступает из нижней части тарелки клапана (нижний вход и высокий выход), крутящий момент закрытия клапана превышает крутящий момент открытия из-за противоположного направления давления среды и силы уплотнения, а также максимального напряжения. на шток клапана оказывается напряжение давления, поэтому должна быть достаточная прочность и жесткость, иначе шток клапана будет деформирован.

Поэтому, когда размер шарового клапана превышает DN150 (NPS 6), чтобы уменьшить рабочий крутящий момент клапана и уменьшить диаметр штока клапана, среда обычно подается в верхнюю часть диска клапана. для входа (высокий вход и низкий выход). В это время направление среднего давления и силы уплотнения одинаковое. Под действием среднего давления клапан можно легче герметизировать. Крутящий момент закрытия уменьшается, а крутящий момент открытия увеличивается, максимальная нагрузка на стержень клапана является растягивающим напряжением, и диаметр стержня клапана может быть соответственно уменьшен.

Когда шаровой клапан открыт, когда высота открытия диска достигает 25-30% номинального размера клапана, расход достигает максимума, то есть клапан достигает полностью открытого положения, поэтому полностью открытое положение. Диаметр шарового клапана следует определять в соответствии с ходом диска.

Когда шаровой клапан закрывается и снова открывается, он аналогичен задвижке с принудительным уплотнением, то есть после закрытия клапана к уплотнительной поверхности должно быть приложено достаточное рабочее усилие для достижения эффекта уплотнения. Поэтому момент закрытия клапана следует увеличить до заданного значения, исходя из рабочего момента. Когда клапан снова открывается, момент открытия клапана обычно превышает момент закрытия из-за влияния статического трения, теплового расширения и других факторов, таким образом, клапан может быть надежно открыт, и это следует учитывать при дизайн.

Чтобы уменьшить высокое ударное давление, образующееся в открывающемся и закрывающем клапане, шаровой клапан должен работать медленно, в некотором смысле, его скорость изменения должна соответствовать скорости потока.

Рабочий крутящий момент шарового клапана имеет следующие характеристики:

«Низкие впускные и высокие выпускные отверстия»

При выборе «низкий вход и высокий выход» клапан закрывается из полностью открытого положения. Сопротивление, которое необходимо преодолеть рабочей силе, представляет собой сопротивление трения штока и набивки и усилие, вызванное давлением среды на секцию диска (осевое). При падении тарелки клапана образуется разница давлений между передней и задней частью тарелки клапана, которая предотвращает падение тарелки клапана, а сопротивление будет быстро возрастать при падении тарелки клапана. Когда клапан полностью закрыт, стержень клапана оказывает принудительное уплотняющее усилие, а разница давлений между передней и задней частью тарелки клапана достигает максимального рабочего давления среды, в это время стержень клапана выдерживает максимальное давление. момент закрытия.

Во время открытия клапана среднее давление или усилие, вызванное разницей давлений между передней и задней частью диска, совпадает с направлением закрытия клапана. Однако следует отметить, что в момент открытия рабочий момент открытия может превышать момент закрытия из-за большого момента статического трения между уплотняющими поверхностями.

«Высокие входные и низкие выходные отверстия»

Когда используется «высокий вход и низкий выход», клапан закрывается из полностью открытого положения. Две вышеуказанные силы по-прежнему необходимы для преодоления действующей силы. При уменьшении тарелки клапана разница давлений до и после тарелки клапана способствует закрытию клапана до его закрытия.

Когда клапан открыт, ситуация прямо противоположная. Тяга, вызванная давлением среды и разницей давлений между передней и задней частью диска, противоположна направлению открытия клапана, поэтому рабочий крутящий момент, необходимый для процесса открытия клапана, намного больше, чем крутящий момент закрытия.

Похожие теги :