Конструкция штока шарового крана — типы плавающих шаровых кранов

A шаровой клапан представляет собой клапан вращательного движения, в котором используется шарообразный диск для остановки или запуска потока жидкости. Шар, показанный на рисунке ниже, выполняет ту же функцию, что и диск шарового клапана.

Когда ручка клапана поворачивается для открытия клапана, шар поворачивается до точки, в которой отверстие в шаре находится на одной линии с впускным и выпускным отверстиями корпуса клапана. Когда клапан закрыт, шар вращается так, что отверстие оказывается перпендикулярно проточным отверстиям корпуса клапана, и поток прекращается.

Что Шаровой клапан?

Большинство приводов шаровых кранов относятся к быстродействующим типам, для работы которых требуется поворот рукоятки клапана на 90°. Другие приводы шаровых кранов имеют планетарный привод. Этот тип зубчатой передачи позволяет использовать относительно небольшой маховик и рабочую силу для управления довольно большим клапаном.

Некоторые шаровые краны были разработаны со сферической заглушкой с покрытием, которая в открытом положении сдвинута в сторону и вращается в канал потока до тех пор, пока полностью не перекроет путь потока.

Посадка осуществляется эксцентриковым движением плунжера. Клапан не требует смазки и может использоваться для дросселирования.

Шаровые краны — это тип трубопроводного оборудования, которое перекрывает или контролирует поток в трубопроводе с помощью полой сферы и круглых седел, удерживаемых в корпусе клапана. Существует две основные технологии проектирования шаровых кранов: конструкция с плавающим шаром и конструкция с шаром, установленным на цапфе.

Основные компоненты шарового крана включают в себя:

Корпус клапана – сосуд под давлением, содержащий компоненты, необходимые для контроля или перекрытия потока через трубу. Он предназначен для соединения двух или более секций трубы или трубопровода друг с другом.

Шар — сфера с путем потока (отверстием или туннелем) через центр и точкой соединения вала для ее вращения.

Седла – круглые диски в форме пончика, образующие уплотнение между корпусом и шаром.

Шток – вал, который соединяет внутренний шар с внешней частью клапана, чтобы облегчить вращение шара.

Набивка – гибкие уплотнения, которые устанавливаются вокруг вала и предотвращают выход среды, проходящей через клапан, наружу.

Крышка – часть корпуса клапана, в которой находится шток и уплотнение.

Оператор или привод – внешнее устройство, предназначенное для вращения штока клапана. Это может быть рычаг, шестерня, мотор-редуктор (электропривод) или пневматический/гидравлический привод.

Какие типы шаровых кранов используются в трубопроводах?

Шаровые краны не имеют сложного механизма. Они легко устанавливаются и просты в использовании. Их простая конструкция делает их универсальными, их можно использовать во многих различных отраслях промышленности. Существует множество типов шаровых кранов в зависимости от конструкции их корпуса и функций.

Типы в зависимости от конфигурации тела

Производители шаровых кранов классифицируют эти клапаны в зависимости от конфигурации их корпуса. В зависимости от конструкции различают четыре типа шаровых кранов.

Шаровой кран с верхним входом

Как следует из названия, шаровые краны с верхним входом обеспечивают доступ к внутренним частям клапана путем снятия крышки крышки сверху. Эти клапаны легко собираются и разбираются. Легкий доступ позволяет проводить ремонт и техническое обслуживание без необходимости отсоединения шарового крана от трубопровода.

Шаровой кран с концевым входом

Эти шаровые краны имеют цельный корпус. Соединения на клапане фланцевые или резьбовые. Шар вставляется с одного конца и удерживается на месте привинченной вставкой. Шаровые краны с торцевым входом обычно меньше по размеру и используются в приложениях, требующих меньшего давления.

Разъемный шаровой кран

В шаровых кранах с разъемным корпусом корпус клапана разделен на две или три части, которые скреплены болтами, как фланцы. Одна часть тела всегда больше остальных и именно она удерживает мяч. Сальник построен вокруг большей части корпуса. Шаровые краны с разъемным корпусом обычно больше по размеру, хотя можно найти и меньшие по размеру. Их легко проверять и обслуживать.

Сварной шаровой кран

В шаровых кранах со сварным корпусом крышка приварена к корпусу клапана. Это делает клапан защищенным от любых утечек. Внутренние части клапана недоступны и не подлежат обслуживанию. Клапаны со сварным корпусом подходят для подземных работ, подводных трубопроводов и регулирования потока опасных материалов.

Типы, основанные на движении мяча

Дизайн плавающего шара

Шаровой кран плавающей конструкции помещает полый шар между двумя или более чашеобразными седлами, которые образуют герметичное уплотнение между корпусом и шаром во впускных и выпускных отверстиях корпуса клапана.

Шар вращается (обычно на 90 градусов) с помощью вала, который выступает за пределы корпуса клапана и соединен с каким-либо приводом. По этой причине большинство шаровых кранов называются четвертьоборотными. Этот вал не прикреплен жестко к шару, чтобы седло шара удерживало шар, предотвращая его перемещение вниз в корпусе клапана.

Шаровая конструкция с цапфой

Шаровой кран с цапфой работает почти так же, как и плавающий шар, за исключением того, что седла подпружинены, прижимаясь к шару, и шар не поворачивается. В этой конструкции шарик вращается только вокруг своей оси.

В шаровом кране, установленном на цапфе, шар использует второй вал и подшипник в нижней части шара. Этот шток или «стойка» удерживает нижнюю часть клапана на месте. Верхняя часть шара не имеет прорезей, а верхний стержень жестко прикреплен к шару. Это предотвращает перемещение шара в выходное седло.

Типы на основе отверстий

Отверстие — это внутренний диаметр шариков, используемых в шаровых кранах. Существует три основных типа шаровых кранов в зависимости от диаметра отверстия.

Полнопроходной плавающий шаровой клапан

Полнопроходной шаровой кран назван так потому, что диаметр отверстия этого клапана соответствует диаметру подключаемого трубопровода. Это означает, что нет никаких ограничений для потока через клапан. Полнопроходные или полнопоточные шаровые краны идеально подходят для ситуаций, когда скребок может потребоваться. Они широко используются в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Плавающий шаровой кран с уменьшенным портом

Как следует из названия, клапан с уменьшенным проходом имеет внутренний диаметр отверстия, который на один или два номинальных размера меньше внутреннего диаметра подключаемого трубопровода. Путь потока ограничен, что приводит к более высоким потерям энергии. Клапан с уменьшенным проходом используется в основном в нефтегазовой промышленности.

Плавающий шаровой кран с V-образным отверстием

Шаровой кран с V-образным отверстием имеет шар V-образной формы или седло аналогичной формы. Этот шаровой кран используется в тех случаях, когда скорость потока необходимо поддерживать на определенном уровне. Вот почему шаровой кран V также называют регулирующим клапаном.

Типы по количеству штук

Шаровые краны могут быть выполнены в одно-, двух- и трехкомпонентной конструкции.

Цельный плавающий шаровой клапан

Это самый дешевый шаровой кран, поскольку он имеет цельный корпус, приваренный или кованый к корпусу клапана. Цельные шаровые краны невозможно открыть, поэтому очистка, техническое обслуживание или замена деталей невозможны. Этот шаровой кран подходит для небольших промышленных применений и таких материалов, как газы, которые не требуют обслуживания клапана.

Двухкомпонентный плавающий шаровой клапан

Этот шаровой кран состоит из двух частей корпуса, соединенных резьбой. Двухкомпонентные клапаны можно разобрать для очистки и технического обслуживания, но для этого необходимо отсоединить клапан от трубопровода.

Трехкомпонентный плавающий шаровой клапан

Трехкомпонентный шаровой кран состоит из трех разных частей корпуса, скрепленных вместе болтами. Клапан можно легко чистить и обслуживать. Внутренние детали также можно заменить, не отсоединяя задвижку от трубопровода. Трехсоставные шаровые краны стоят дороже, чем два других типа кранов этой категории.

Материалы клапанов

Шары обычно металлические в металлических корпусах с отделкой (седелами), изготовленными из эластомерных (эластичных материалов, напоминающих резину) материалов. Также есть пластиковые конструкции.

Упругие седла шаровых кранов изготавливаются из различных эластомерных материалов. Наиболее распространенными материалами седел являются тефлон (ТФЭ), наполненный ТФЭ, нейлон, буна-N, неопрен и комбинации этих материалов.

Из-за эластомерных материалов эти клапаны нельзя использовать при повышенных температурах. Необходимо внимательно подходить к выбору материала седла, чтобы гарантировать его совместимость с материалами, с которыми работает клапан.

Конструкция штока шарового клапана

Шток шарового крана не прикреплен к шару. Обычно он имеет прямоугольную часть на конце шара, которая входит в прорезь, вырезанную в шаре. Увеличение позволяет вращать шар при повороте штока.

Противовыбросовой шток шарового клапана

В штоках некоторых шаровых кранов на верхней поверхности штока имеется канавка, которая показывает путь потока через шар. Наблюдение за положением канавки указывает положение отверстия в шаре. Эта функция особенно полезна для многоходовых шаровых кранов.

Противовыбросовой шток является одной из основных конструктивных особенностей шарового крана.

Шток шарового крана вставляется внутрь корпуса клапана со встроенным заплечиком Т-образного типа для эффективной защиты от выброса. Он вставляется внутрь в качестве заднего седла для обеспечения безопасности уплотнения штока.

Чтобы описать это подробно, шток уплотняется уплотнительными кольцами и уплотнительными кольцами и удерживается на месте корпусом штока, который прикреплен болтами к корпусу клапана. Уплотнительные кольца и уплотнительные кольца сжимаются и удерживаются на месте фланцем сальника, который прикреплен болтами к корпусу штока. Это означает, что при замене уплотнения функция противовыбросового штока может предотвратить выталкивание штока под давлением внутреннего клапана.

Конструкция крышки шарового клапана

К корпусу крепится крышка крышки, которая удерживает шток в сборе и шар на месте. Регулировка крышки крышки позволяет сжимать уплотнение, питающее уплотнение штока.

Набивка штоков шаровых кранов обычно имеет форму штампованных уплотнительных колец, обычно из материала ТФЭ, наполненного ТФЭ или пропитанного ТФЭ. Штоки некоторых шаровых кранов уплотняются уплотнительными кольцами, а не уплотнениями.

Положение шарового клапана

Некоторые шаровые краны оснащены упорами, допускающими поворот только на 90°. Другие не имеют упоров и могут вращаться на 360°. С упорами или без них, поворот на 90° — это все, что требуется для закрытия или открытия шарового крана.

Ручка указывает положение шара клапана. Когда ручка лежит вдоль оси клапана, клапан открыт. Когда ручка лежит под углом 90° к оси клапана, клапан закрыт.

Клапан ZECO

NBR поворотный клапан

Задвижки и шаровые краны

Что такое шаровой клапан?

Ремонт задвижек

Что такое осевой обратный клапан

Производитель задвижек с ручным управлением

Что такое глобусные клапаны?

Десять статей до и после

Что влияет на эффективность уплотнения III

Что такое антистатический дизайн шарового крана?

Какие клапаны можно использовать для дросселирования? — Зеко Клапан