Для чего используется шаровой клапан? Полное руководство

Возможно, шаровые клапаны - не самые броские. Но они играют невероятно важную роль в регулировании потока в промышленных трубопроводных системах.

В этом подробном руководстве, как профессионал шаровой клапан Производитель, мы расскажем обо всем, что вам нужно знать о для чего используется шаровой клапан, в том числе:

• Принцип работы шаровых клапанов
• Различные типы шаровых клапанов
• Распространенные применения шаровых клапанов
• Преимущества и недостатки использования шаровых клапанов

Кроме того, мы рассмотрим некоторые советы профессионалов по обслуживанию глобусных клапанов, чтобы они работали как чемпионы в течение многих лет.

Давайте погрузимся!

Как работают шаровые клапаны?

Проще говоря, шаровой клапан регулирует поток жидкости, замедляя его.

Вот обзор того, что происходит внутри широко открытого шарового клапана:

Сначала жидкость попадает в клапан и ударяется о перегородку, которая заставляет ее изменить направление. Затем она поднимается вверх через отверстие в седле клапана. И наконец, жидкость продолжает свой путь по трубопроводу.

Когда вы начинаете закрывать шаровой клапан, пробка (также называемая диском) опускается вниз и начинает ограничивать отверстие в седле. Это сужает путь, по которому может течь жидкость, действуя как узкое место.

При полном закрытии клапана диск полностью вдавливается в седло, герметично закрывая его и полностью останавливая поток.

Итак, вкратце:

• Открытый шаровой клапан замедляет поток
• Частично закрытый шаровой клапан ограничивает поток
• Полностью закрытый шаровой клапан останавливает поток

Благодаря этому шаровые клапаны обеспечивают невероятно точный контроль над расходом. Именно поэтому они отлично подходят для регулирования.

Кроме того, шаровые клапаны обладают превосходной герметичностью в полностью закрытом состоянии. Это позволяет им полностью перекрывать поток даже в условиях высокого давления.

Теперь давайте рассмотрим несколько наиболее распространенных конфигураций шаровых клапанов.

3 типа шаровых клапанов

Хотя шаровые клапаны бывают разных типов, существует 3 основных типа:

1. Шаровые клапаны с Z-образным рисунком

Z-образный (также называемый T-образным) - самый распространенный тип шарового крана.

Шаровые клапаны с Z-образным рисунком заставляют жидкость двигаться по зигзагообразному пути внутри клапана.

Такое изменение направления ограничивает поток. Но это также создает большую турбулентность внутри клапана.

Поэтому, хотя шаровые краны с Z-образным сечением отлично справляются с регулированием потока, турбулентность приводит к потере давления.

2. Y-образные шаровые клапаны

Шаровые клапаны Y-образной формы представляют собой модифицированную версию стандартного клапана Z-образной формы.

Основное отличие заключается в том, что отверстие седла расположено под углом внутри корпуса клапана.

Угол, под которым движется жидкость, меньше. Поэтому турбулентность и потери давления через Y-образный клапан меньше.

Хотя шаровые клапаны с Y-образным сечением обычно дороже, чем с Z-образным, они идеально подходят для тех случаев, когда требуется точное управление потоком без сильного ограничения общего расхода.

3. Угловые шаровые клапаны

У угловых шаровых кранов вход и выход расположены под углом 90 градусов друг к другу. Это позволяет им служить одновременно и клапаном, и коленом для труб.

Поскольку жидкость должна повернуться только на 90 градусов (в отличие от полного поворота на 180 в схемах Z и Y), эти клапаны вызывают наименьшие потери давления.

Угловые шаровые клапаны - отличный выбор, когда необходимы минимальные потери в сочетании с регулированием потока.

Теперь давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных применений шаровых клапанов.

Для чего используется шаровой клапан? 5 распространенных областей применения

Шаровые клапаны обладают определенными характеристиками, благодаря которым они хорошо подходят для конкретного применения.

Вот 5 наиболее распространенных вариантов применения шаровых клапанов:

1. Регулирование расхода в системах водоснабжения

Благодаря своим отличным дроссельным способностям шаровые клапаны часто регулируют поток охлаждающей воды на водной стороне систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и холодильных установок.

Их также можно встретить в коммерческих водопроводных системах, где они регулируют подачу воды к арматуре.

Например, шаровые краны под раковинами, унитазами, писсуарами и т. д. позволяют легко перекрыть воду к определенному прибору для обслуживания, не затрагивая остальную систему.

2. Паровые системы

Шаровые клапаны обладают высокой точностью и способностью выдерживать давление, что позволяет использовать их в паровых системах.

Их часто можно увидеть на теплообменниках, регулирующих поток пара для точного удовлетворения потребностей в отоплении. Например, на кожухотрубном теплообменнике в коммерческом здании.

Во многих паровых котлах на выходе из котла также установлены специализированные шаровые краны, называемые запорными клапанами.

Запорные клапаны объединяют в себе шаровой и обратный клапаны в один компонент. Это дает операторам возможность регулировать поток пара из котла. Но встроенный обратный клапан останавливает опасный обратный поток пара в котел.

3. Смешивание жидкостей

Смешивание двух жидкостей - обычное дело в таких отраслях, как пищевая, фармацевтическая и химическая промышленность.

Шаровые клапаны регулируют поток каждой отдельной жидкости. Затем потоки смешиваются в точных концентрациях ниже по потоку от клапанов.

4. Редукционные клапаны (PRV)

В любом случае, когда вам нужно понизить давление на входе до контролируемого давления на выходе, вам нужен PRV.

Существует множество разновидностей, но шаровые клапаны являются одними из самых популярных благодаря своим отличным дроссельным возможностям.

Для работы PRV используется разность давлений между сторонами высокого и низкого давления. Внешний источник питания не требуется!

Некоторые распространенные примеры, в которых вы можете встретить шаровые клапаны PRV:

• Снижение давления городской воды, поступающей на заводы и в здания
• Снижение давления пара в коллекторе для использования в технологических процессах
• Промышленные системы сжатого воздуха

5. Контроль перенапряжения

Когда вы быстро прекращаете подачу жидкости (например, при отключении насоса), импульс потока вызывает скачок давления, называемый "всплеском".

Как минимум, скачки напряжения ускоряют износ. Но сильные скачки могут разрушить целые насосные системы!

Быстро открываясь во время скачка давления, шаровые клапаны для борьбы с перенапряжением сбрасывают давление и предотвращают катастрофу. Быстродействующие возможности шарового клапана идеально подходят для этого.

Преимущества шаровых клапанов

Теперь, когда мы рассмотрели внутреннее устройство шаровых клапанов и некоторые области их применения, давайте подведем итоги и расскажем об основных преимуществах, которые они дают:

Возможность точного дросселирования - Многоуровневая конструкция седла обеспечивает гораздо лучший контроль над промежуточным потоком по сравнению с другими конструкциями клапанов.

Минимальная утечка - Линейная конструкция седла обеспечивает превосходные возможности перекрытия под давлением, удерживая жидкости там, где они должны быть.

Не требует особого ухода - Глобусы очень устойчивы к загрязнениям и редко требуют только базового обслуживания в течение многих лет использования.

Настройка - Благодаря наличию всех вариантов отделки, корпуса, колпака и диска вы можете подобрать шаровой клапан практически для любой комбинации давления, температуры, жидкостей и требуемых эксплуатационных характеристик.

Если вам нужны точность, надежность и универсальность, немногие клапаны подходят для этого так, как шаровой клапан.

Но шаровые краны не лишены некоторых недостатков...

Недостатки шаровых клапанов

Те самые характеристики, которые делают глобусные клапаны хорошими в своем деле, также создают некоторые присущие им недостатки.

Главные из них - ограничение потока и потеря давления.

Помните зигзагообразную траекторию потока внутри шаровых клапанов? Это сильная турбулентность!

Все изменения направления ограничивают поток по сравнению с другими клапанами. Хотя это не является проблемой для регуляторов, это делает шаровые клапаны менее подходящими для применения в изоляции, где требуется полное отсутствие ограничений потока в открытом состоянии.

Сильная турбулентность также приводит к потере давления. Поэтому, хотя шаровые клапаны отлично подходят для систем с низким давлением, они менее чем идеальны для систем с большим расходом и высоким давлением, где потери давления недопустимы.

К другим возможным недостаткам шарового клапана относятся:

Более высокая первоначальная стоимость - Большее количество движущихся частей повышает их цену.

Сложная внутренняя геометрия - Не самые простые в обслуживании клапаны в тяжелых условиях эксплуатации.

Возможное засорение - Из-за узких проходов они подвержены засорению при работе в очень грязных условиях.

Поэтому, несмотря на то, что шаровые клапаны отлично справляются с регулированием потока, они оказываются не на высоте, когда речь идет об изоляции и работе с потоком высокого давления.

Выберите другой тип клапана, если эти характеристики очень важны!

В заключение приведем несколько основных советов по обслуживанию шаровых клапанов.

Советы по обслуживанию шаровых клапанов

Чтобы сохранить ваши глобусные клапаны в отличном состоянии на долгие годы:

Проверяйте ежегодно - Проверьте наличие внешних утечек и плавность работы маховика. Выявляйте проблемы на ранней стадии!

Деталь разбирается каждые 3-5 лет - Очистите седла, заглушки и штоки от мусора и отложений для обеспечения бесперебойной работы.

Смазка штоков и уплотнений - Обеспечьте плавное скольжение с помощью смазочных материалов, одобренных производителем.

Рассмотрим футеровки и покрытия - Защитите критически важные внутренние детали клапана от коррозии и эрозии с помощью специальных накладок, используемых в тяжелых условиях эксплуатации.

Автоматизируйте большие клапаны - Ручное управление крупными клапанами громоздко. Приводы делают управление последовательным и свободным от рук.

Мониторинг состояния автоматики - Проверяйте диагностические данные и регулярно приглашайте специалистов для проверки состояния приводов и позиционеров.

Вот и подошла к концу эта феерия глобусных клапанов!

Теперь вы знаете основные детали:

• Внутренние работы
• Различные конфигурации
• 5 полезных приложений
• Плюсы и минусы
• Критические потребности в техническом обслуживании

Надеюсь, вы достигли дзена глобуса! Если возникнут вопросы, задавайте их в разделе комментариев.