Клапаны используются во всем мире для различных промышленных и бытовых целей. Клапаны используются для управления потоком жидкости. Существует несколько типов клапанов, и шаровой клапан — один из них. Шаровой клапан — это клапан линейного потока, используемый для регулирования, запуска или остановки потока жидкости. Эти клапаны используются для полного открытия, закрытия или дросселирования потока. Однако у шаровых клапанов перепад давления больше, чем у задвижек. В этой статье в основном объясняются типы, работа и детали глобусного клапана.
Что такое шаровой клапан?
Шаровой клапан — это тип клапана, который управляет потоком жидкости через диск или пробку. Свое название шаровой клапан получил из-за сферического корпуса, состоящего из двух половин. Для разделения половин используется внутренняя перегородка. В сферическом корпусе установлено неподвижное кольцевое седло.
Затвор клапана играет большую роль в регулировании потока жидкости. Эта пробка или диск соединяется со штоком. Далее шток соединяется с маховиком.
В случае ручного клапана оператор вращает маховик, чтобы открыть или закрыть клапан.
При вращении маховика для открытия или закрытия клапана плунжер перемещается вертикально к седлу клапана. Это движение плунжера создает кольцевое пространство между кольцом седла клапана и плунжером, которое медленно закрывается по мере закрытия клапана. Эта особенность шаровых клапанов делает их наилучшими для дросселирования потока. Основная функция шарового клапана — обеспечение надежного дросселирования и перекрытия.
Основным недостатком шарового клапана является то, что он имеет более высокий перепад давления, чем задвижка.
Он имеет сложную конструкцию, поскольку внутренние детали установлены в полости клапана. Эти клапаны обладают способностью изменять скорость и направление потока, что приводит к большим потерям давления. Шаровые клапаны используются в различных трубопроводах для регулирования потока жидкости.
Конструкция шарового клапана
Шаровой клапан — это однонаправленный клапан. Шаровой клапан имеет следующие две основные конструкции:
- Затвор закрывается в том же направлении потока: Если вы установите клапан таким образом, что пробка клапана закрывается в направлении потока, то в этом случае K.E жидкости способствует быстрому закрытию пробки. Однако такая конструкция создает проблемы для открытия пробки. Такая конструкция рекомендуется, когда требуется быстрая остановка.
- Закрытие плунжера в противоположном направлении потока: Если вы устанавливаете клапан, в котором плунжер закрывается в направлении, противоположном направлению потока, то жидкость K.E способствует быстрому открытию клапана. Однако такая конструкция создает проблемы при закрытии клапана. Поэтому такая конструкция подходит, когда требуется быстрое открытие клапана.
Работа шарового клапана
Шаровой клапан — это однонаправленный клапан. Его можно устанавливать только в одном направлении. Он имеет маховик, диск или плунжер и шток. Шаровой клапан используется для регулирования, запуска и остановки потока жидкости. Шаровой клапан работает следующим образом:
- Оператор открывает, закрывает или регулирует поток, вращая маховик клапана.
- Маховик соединен со штоком, который далее соединен с тарелкой клапана.
- Чтобы закрыть или уменьшить поток жидкости, оператор вращает маховик по часовой стрелке, и рукоятка передает свое движение вниз на шток.
- Когда шток получает движение от маховика, он также перемещается вниз и толкает диск клапана в направлении вниз.
- Это движение тарелки клапана вниз в конечном итоге помещает ее между двумя седлами клапана и останавливает поток жидкости.
- Чтобы открыть клапан, оператор управляет маховиком против часовой стрелки. В таких условиях шток тянет диск клапана и выводит его из двух седел клапана.
- Для дросселирования потока оператор управляет маховиком таким образом, что диск клапана частично открывается и частично закрывается.
Чтобы лучше понять принцип работы шарового клапана, посмотрите следующее видео:
Типы золотниковых клапанов
- Z-образный шаровой клапан
- Y-образный клапан
- Угловой шаровой клапан
1) Z-тип глобусного клапана
Z-образный клапан является наиболее известным типом шарового клапана. Это одна из самых простых конструкций.
Этот клапан имеет Z-образную перегородку внутри сферического корпуса. В этой Z-образной перегородке находится седло.
Седло клапана имеет горизонтальную посадку. Такое расположение позволяет диску и штоку двигаться перпендикулярно оси трубы, что приводит к потерям высокого давления.
Шток проходит через крышку. Эта крышка соединяется с большим отверстием на головке корпуса клапана. Такое расположение создает симметричную конструкцию, которая упрощает обслуживание, установку и производство клапана.
Z-образные шаровые клапаны используются, когда потеря давления не является проблемой, а дросселирование необходимо.
2) Y-образный клапан
Y-образные шаровые клапаны используются для контроля высокого перепада давления. В этой конструкции шток и седло поворачиваются под углом примерно 45° к оси трубы.
Эти клапаны используются для высокого давления и других основных применений, где перепад давления является проблемой.
3) Угловые шаровые клапаны
Эти клапаны могут поворачивать направление потока на 90° без использования дополнительной сварки трубы или колена. Диск этого клапана открывается в направлении, противоположном потоку. Эти типы шаровых клапанов могут справиться с воздействием шлака. Они также могут использоваться в условиях переменного потока.
Основным преимуществом углового шарового клапана является то, что его можно использовать и как колено трубопровода, и как клапан. В условиях умеренной температуры, давления и расхода угловые клапаны очень похожи на обычные шаровые клапаны.
Типы шаровых клапанов в зависимости от соединения корпуса с крышкой
- Резьбовая крышка: Эта крышка имеет простую конструкцию. Она используется для недорогих клапанов.
- Болтовое соединение: Болтовое соединение является наиболее известным типом крышки. В большинстве шаровых кранов используются болтовые крышки. Однако такая конструкция требует прокладки для уплотнения соединения между верхней частью и корпусом клапана.
- Бонета с герметичным уплотнением: Эти колпаки чаще всего используются в системах с высоким давлением и высокой температурой.
- Сварная крышка: Эти колпаки имеют меньший вес, чем колпаки с болтовым соединением. Они используются для клапанов, где нет необходимости в демонтаже.
Части шарового клапана
- Диск
- Седло
- Шток
- Набивка
- Крышка
- Корпус или корпус
- Сепаратор
- Маховик или привод
1) Диск
Диск является наиболее важной частью шарового клапана. Он играет большую роль в дросселировании, открытии или закрытии потока жидкости. Он соединяется со штоком клапана. Шток передает движение маховика на диск. Когда диск получает движение, он открывает или закрывает поток жидкости.
- Диск с плунжером: Конструкция диска с плунжером обеспечивает более высокий эффект, чем конструкция с композитом или шаром. Этот диск имеет несколько вариантов исполнения и длительный срок службы.
- Композитный диск: Диск имеет неметаллическое, жесткое вставное кольцо. Такая конструкция обеспечивает плотное закрытие без утечек.
- Шариковый диск: Эта конструкция диска используется для применения при низких температурах и низком давлении. Он имеет функцию дросселирования потока, но чаще всего используется для открытия и закрытия потока.
2) Седло
Этот компонент шарового клапана обеспечивает сменную, равномерную и стабильную запорную поверхность. Шаровые клапаны имеют два седла. Седло клапана — это место, куда помещается диск и останавливает поток жидкости.
Седло клапана также может быть ввинчено и нарезано в резьбе в области корпуса клапана. Такое расположение затрудняет снятие седельного кольца при ремонте или обслуживании клапана. Кольцо седла обычно наклоняется над поверхностью седла, чтобы направлять его в конечных фазах закрытия клапана.
Некоторые шаровые клапаны также имеют обратные седла в верхней части. Когда клапан полностью открывается, такое расположение обеспечивает плотное уплотнение между верхней частью и штоком, чтобы остановить повышение давления в системе на сальник клапана.
3) Шток
Шток клапана служит в качестве соединителя между маховиком клапана и диском. Он соединяет диск с маховиком. Когда оператор поворачивает маховик, шток принимает движение от маховика, передает его на диск и вращает его для запуска или перекрытия потока жидкости.
Клапаны с ручным управлением имеют резьбовую пару, но клапаны с управлением от электропривода чаще всего имеют гладкие штоки.
Шток клапана с гладкой поверхностью имеет резьбу на обоих концах для обеспечения соединения между диском клапана и маховиком. Этот шток должен обладать высокой прочностью на растяжение при открытии клапана, а также выдерживать высокое давление сжатия при закрытии клапана.
Он должен иметь прямую конструкцию или наименьшее биение, чтобы обеспечить отличное перекрытие. Низкое биение уменьшает износ сальника, установленного внутри затвора. Сальник обеспечивает герметичность. Шток может быть закрыт гайкой сальника, чтобы предотвратить попадание посторонних частиц в сальник, что может привести к его износу.
4) Набивка
Набивка используется для покрытия гладкого штока. Эта набивка используется для остановки утечки жидкости из клапана. Сальник изготовлен из изнашиваемого материала. Его необходимо менять во время технического обслуживания клапана.
5) Крышка
Этот компонент шарового клапана обеспечивает герметичное уплотнение корпуса клапана. Резьбовая часть штока вставляется в колпак через отверстие. Резьба штока соприкасается с соответствующей резьбой колпака.
- Ввинчивающаяся крышка: Ввинчивающаяся крышка имеет очень простую конструкцию. Она обеспечивает герметичное уплотнение.
- Союзная крышка: Штуцерные соединения лучше всего подходят для систем, требующих регулярной очистки или осмотра. Такие конструкции укрепляют корпус клапана.
- Болтовая крышка: Бонеты с болтами используются в системах высокого давления. Сальник крышки имеет износостойкий материал, который обеспечивает плотное уплотнение между штоком и крышкой.
6) Корпус или корпус
Корпус является основной частью клапана. Он окружает все внутренние части клапана. Он предохраняет внутренние детали от повреждений в результате падения на клапан любого предмета.
7) Клетка
Сепаратор включает в себя наиболее важные части шарового клапана. Она окружает тарелку клапана. Он находится внутри корпуса клапана. Когда диск перемещается, открывается больше отверстий внутри сепаратора, и скорость потока увеличивается.
Расположение отверстий в сепараторе и его конструкция существенно влияют на поток жидкости (свойства потока различных жидкостей в определенном диапазоне давления и температуры). Сепаратор также используется для направления диска в седло клапана для обеспечения хорошего уплотнения, а также для замены направляющей верхней части клапана.
8) Маховик или привод
Маховик используется для клапанов с ручным управлением, а привод — для автоматических клапанов.
Маховик или привод играет большую роль в открытии, закрытии и дросселировании клапана. Когда оператор хочет открыть или закрыть клапан, он поворачивает маховик по часовой стрелке или против часовой стрелки. Когда маховик вращается, он передает движение на диск через шток.
Для нормальной работы шарового клапана необходимо правильно его ремонтировать или обслуживать.
Символ шарового клапана
Каждый тип клапана имеет свой символ. Этот символ обозначает конкретный тип клапана. Шаровой клапан имеет приведенный ниже символ:
Символ шарового клапана
Преимущества и недостатки шарового клапана
Преимущества шарового клапана
- Этот тип клапана обладает отличной запорной способностью.
- Его легче обслуживать, чем шаровой клапан.
- Его конструкция проще, чем у шарового клапана.
- Эти клапаны лучше всего подходят для дросселирования потока.
- Они имеют более короткий ход, чем задвижки.
- Шаровой клапан работает быстрее, чем задвижка.
Недостатки шарового крана
- Эти клапаны имеют большие потери давления.
- Они требуют большого усилия для посадки клапана на седло.
- Препятствия и разрывы канала могут вызвать большой перепад давления.
- Пульсации и удары в больших трубах высокого давления могут повредить внутренние декоративные детали.
- Они имеют большой вес.
- Они имеют более сложную конструкцию, чем задвижки.
- Эти клапаны производят гораздо больше шума, чем задвижки.
- Они требуют больших затрат на обслуживание и установку, чем задвижки.
- Для открытия и создания шума во время работы требуется большая мощность.
- Эти клапаны имеют большие потери давления по сравнению с шаровыми кранами и задвижками.
- Их можно устанавливать только в одном направлении.
Области применения шарового клапана
- Глобусные клапаны используются в системах водяного охлаждения.
- Они используются в системах подачи химикатов или питательной воды.
- Шаровые клапаны используются для насосов и компрессоров.
- Они также используются в системах отвода конденсата и вытяжки воздуха.
- Эти типы клапанов используются в дренажах нагревателей, главных пароотводах и дренажных системах.
- Они широко применяются в сантехнической промышленности.
Глобусный клапан в сравнении с задвижкой. Задвижка
Шаровые и шиберные клапаны являются наиболее распространенными типами клапанов, но они имеют различные рабочие характеристики и особенности. Ниже приведены основные различия между шаровыми и шиберными клапанами:
Шаровой клапан и шаровой кран
Раздел часто задаваемых вопросов
Для чего используется шаровой клапан?
Шаровой клапан используется для открытия, закрытия или дросселирования потока. Существуют клапаны с ручным или автоматическим управлением.
Почему шаровой клапан используется в нефтяной промышленности?
Шаровой клапан используется для дросселирования и изоляции. Он имеет простое линейное движение. Поэтому он быстро открывает и закрывает поток жидкости. Он обеспечивает герметичное закрытие. Поэтому глобусные клапаны используются в нефтяной промышленности.
