Что такое шаровые краны? Функция шарового клапана в трубопроводной системе

Проходной клапан - это клапан, который опирается на давление штока клапана, так что уплотнительная поверхность створки клапана и уплотнительная поверхность седла клапана плотно прилегают друг к другу, чтобы остановить поток среды, который относится к клапану с принудительным уплотнением. , в то время как проходной клапан также может регулировать поток в трубопроводе, что подходит для случаев, когда требуется частое дросселирование, широко используемое в трубопроводах химических предприятий.

Типы шаровых клапанов

Тройник/прямой проходной клапан

Т-образная конструкция клапана является наиболее распространенным типом корпуса клапана, который имеет впускной и выпускной путь потока под углом 180° в одном направлении и горизонтальную установку седла клапана, позволяющую штоку и диску перемещаться перпендикулярно горизонтальной линии. Данная конструкция имеет низкий коэффициент расхода и перепад давления. Они используются в суровых условиях дросселирования, таких как байпас вокруг регулирующих клапанов. Проходные клапаны также могут использоваться там, где требуется дросселирование без учета падения давления.

Шаровые клапаны — Проходные клапаны типа TEE

Шаровой клапан типа Y

Шток шарового клапана Y-типа образует угол с седлом клапана, около 45 градусов. Благодаря более прямолинейному пути потока при полном открытии и минимальному сопротивлению потоку, этот клапан является наименее устойчивым к потоку среди проходных клапанов. Уплотнительные поверхности седла и заслонки могут быть приварены твердосплавным сплавом и могут оставаться открытыми в течение длительного времени без серьезной эрозии. При использовании в дренажах, которые обычно закрыты, их можно пропустить через стержень для удаления мусора.

Угловой шаровой клапан

Конструкция углового клапана представляет собой модификацию базового трехходового запорного клапана. Эти проходные клапаны имеют углы 90 градусов на обоих концах, а поток жидкости совершает только один поворот на 90 градусов, что позволяет устанавливать их под прямым углом к системе трубопроводов, избавляя от необходимости использовать колена на 90 градусов. Они используются в приложениях с пульсирующим потоком, поскольку способны справляться с эффектом шлама этого типа потока. Этот тип клапана лучше всего подходит для систем производства аммиака и холодильных систем на заводах по производству удобрений.

Конструкция шаровых клапанов

Проходные клапаны состоят из корпуса клапана, диска клапана, крышки клапана и штока клапана. Открывающаяся и закрывающаяся часть шарового клапана представляет собой диск клапана в форме пробки с плоской или конической уплотнительной поверхностью, который движется линейно вдоль центральной линии жидкости. Шток работает в подъемном типе (шток вращается вверх и вниз с помощью маховика, который остается в своем положении) и роторном подъемном типе (маховик и шток вращаются и перемещаются вверх и вниз вместе, контргайка расположена на клапане). тело).

Как работают шаровые клапаны?

Проходной клапан представляет собой клапан с принудительным уплотнением, в котором к диску/пробке необходимо приложить давление для обеспечения герметичного уплотнения при закрытии клапана. Когда среда поступает в клапан снизу створки клапана, сопротивление, которое должна преодолеть рабочая сила, представляет собой трение штока и уплотнения, а также силу, создаваемую давлением среды. Когда сила закрытия клапана превышает силу открытия клапана, диаметр штока следует увеличить во избежание деформации и изгиба штока.

При использовании седельного клапана с герметичным уплотнением направление потока среды в седельном клапане изменяется от над створкой клапана к полости клапана. В этом случае давление среды уменьшит силу закрытия клапана и увеличит силу открытия клапана, так что диаметр штока может быть соответственно уменьшен. В то же время этот тип клапана относительно герметизирован под действием среды.

Функция шаровых кранов в трубопроводной системе

Обычные шаровые клапаны могут действовать как запорные и дроссельные клапаны. Хотя седельные клапаны имеют несколько более высокий перепад давления, чем прямоточные клапаны (такие как задвижки, пробки и шаровые краны), их можно использовать там, где падение давления на клапане не является контролирующим фактором.

Шаровые клапаны широко используются для регулирования потока. При проектировании клапана необходимо учитывать диапазон регулирования расхода и перепад давления, чтобы избежать поломок и обеспечить удовлетворительную работу. Клапаны для дросселирования при высоком перепаде давления требуют золотников специальной конструкции.

Как правило, максимальный перепад давления на створке клапана не должен превышать 20% максимального давления на входе или 200 фунтов на квадратный дюйм (1380 кПа), в зависимости от того, что меньше. Для применений, превышающих эти пределы перепада давления, клапаны могут быть оснащены специальными тримами.