Что такое различные типы промышленных шаровых кранов | Dombor

Что такое промышленные шаровые краны? 

Промышленный шаровой кран - это поворотный клапан с возможностью поворота на 90 градусов, который регулирует поток, поворачивая диск, похожий на шар. Отверстие в шаре пропускает поток, когда оно расположено на одной линии, но когда клапан поворачивается на 90 градусов, твердый компонент шара перекрывает поток.

Большинство шаровых кранов быстродействующие и разблокируются поворотом ручки на 90 градусов. Однако если требуется открыть или закрыть огромный клапан с большим усилием, используется привод с зубчатой передачей. При такой конфигурации маленький маховик может управлять огромным клапаном. 

Промышленные шаровые краны часто используются в тех случаях, когда требуется герметичное уплотнение, а также при низких перепадах давления. Даже если среда имеет большой объем, давление или температуру, поворот на 90 градусов делает его простым в эксплуатации. Благодаря длительному сроку службы они очень экономичны. Для газов или жидкостей с мельчайшими частицами подходят шаровые краны.

Как работают промышленные шаровые краны? 

В промышленных шаровых кранах используются полые шары, которые пропускают поток в открытом положении, а в закрытом - изолируют. Шпиндель, проходящий в паз, выфрезерованный в полом шаре, приводит в движение шар, который открывается и закрывается рычагом. Уплотнения горловины корпуса крана окружают и герметизируют шпиндель шарового крана, чтобы предотвратить любые утечки. 

Между шаром и шаром расположены два седла корпуса или шара, которые обеспечивают эффективное уплотнение. Они обеспечивают стирающее действие и удаляют взвешенные частицы с поверхности шара, когда шар открывается и закрывается между седлами. Следует отметить, что абразивные вещества изнашивает седла и поверхность шарика, что в конечном итоге приводит к протечкам.

Плотный, волокнистый или плотный материал может препятствовать закрытию шара. Самый популярный тип шарового крана имеет двухходовую конструкцию, которая позволяет потоку двигаться от входа к выходу. Шаровые краны с тремя и четырьмя направлениями позволяют направлять поток в разные стороны.

Начните движение: Привод вращается на 90 градусов по часовой стрелке, чтобы запустить поток жидкости. Шток поворачивается при вращении, а шар вращается штоком. Поток начинается через клапан, когда отверстие шара параллельно направлению потока жидкости. 

Остановите поток: Привод поворачивается на 90 градусов против часовой стрелки, а шток аналогичным образом поворачивается против часовой стрелки, чтобы остановить поток. Шарик полностью прекращает поток жидкости при повороте на 90 градусов против часовой стрелки.

Дросселирование потока: Для дросселирования потока шар удерживается в частично открытом и частично закрытом положениях. В условиях высокого перепада давления, если частично открытый клапан оставить открытым на длительное время, мягкие седла будут склонны к обтеканию края отверстия шара и, возможно, зафиксируют шар в этом положении на неопределенное время.

Что такое различные типы промышленных шаровых кранов? 

Здесь представлены различные типы шаровых кранов, производимых компанией производитель промышленных клапанов которые используются в различных областях промышленности. 

• Плавающие шаровые краны

В плавающий шаровой клапанДва эластомерных седла прижимаются к шару, удерживая его на месте. Внутри корпуса клапана шар может свободно плавать. Шар может поворачиваться на четверть оборота, так как шток прикреплен к пазу в верхней части шара. Из-за давления, оказываемого на шар сверху, шток допускает некоторое боковое перемещение шара.

Это небольшое боковое движение создает нагрузку на шар, прижимая его к седлу клапана и повышая герметичность крана. Клапан такого типа может перекрывать поток в обоих направлениях. При повышенном давлении на входе в систему управление плавающим клапаном становится затруднительным. 

• Шаровые краны на цапфах

Проблема чрезмерного крутящего момента, необходимого для клапана плавающего типа при работе под высоким давлением, может быть решена с помощью шаровой кран с цапфой. Короткий вал функционирует аналогично цапфе, установленной в корпусе и являющейся креплением. В этой конфигурации пара и шар работают вместе. Два подпружиненных или плавающих седла, которые находятся в постоянном контакте с шаром, служат его опорами. В конструкциях с цапфовыми шарами снижено требование к рабочему моменту. В результате уменьшается размер привода и общая цена крана.

• Шаровые краны с цельносварным корпусом

Строительство шаровые краны с цельносварным корпусом уменьшает возможные пути утечки, устраняет фланцы корпуса и повышает устойчивость к нагрузкам на трубопровод. Благодаря меньшему количеству мест утечки они выгодны при использовании в вакуумных системах и системах с летучими выбросами. Прямой доступ к каждому седельному кольцу обеспечивается фитингами для впрыска герметика. Это позволяет техническому специалисту регулярно пополнять уровень смазки в механизме впрыска герметика в клапан.

• Цельные шаровые краны

В цельном литом корпусе размещены внутренние компоненты цельного шарового крана. Вероятность переполнения крана жидкостью исключена. Цельные шаровые краны небольшого диаметра доступны по цене. Наиболее типичный тип шарового крана - сварной. Однако если он сломается, его нельзя будет разобрать для очистки или ремонта. 

Поэтому они применяются только при низком риске образования молекул и минимальной необходимости в дезинфекции. Напротив, поврежденные цельные шаровые краны требуют использования специализированных инструментов, их можно чистить, регулировать и капитально ремонтировать.

• Двухсекционные шаровые краны

Для кранов с уменьшенным проходом и кранов FB диаметром более 6″ в дополнение к однокомпонентной конструкции используется еще один двухкомпонентный клапан. Шпилька корпуса, состоящая из двух секций, как часть двухкомпонентной конструкции, удерживает шар на месте. На данный момент подходит конструкция с полным или уменьшенным отверстием. 

• Трехсекционные шаровые краны

Трехкомпонентная конструкция состоит из одной центральной части, двух концевых частей и двух концевых частей корпуса. Шаровые краны с трехкомпонентной конструкцией наиболее просты в обслуживании. Для выполнения любых работ по установке или обслуживанию крана корпус можно откинуть, используя последний болт корпуса в качестве точки опоры, выкрутив все болты корпуса. Благодаря такой функциональности время простоя на техническое обслуживание значительно сокращается.

• Шаровые краны с восходящим штоком 

Шаровой кран с длинным штоком, выступающим над корпусом крана, называется шаровым краном с поднимающимся штоком. Для применений, требующих как включения, так и выключения потока жидкости, используется шаровой кран с поднимающимся штоком используется. Большинство шаровых кранов с восходящим штоком изготавливаются из металла и являются огнестойкими. Диапазон температур для шаровых кранов с восходящим штоком составляет от -200 до 815 градусов Цельсия. Шаровые краны с восходящим штоком сделаны так, что шар и седло перемещаются без трения, и для их открытия и закрытия требуется лишь незначительный крутящий момент.

• Фланцевые шаровые краны 

Фланцевые шаровые краны можно определить по способу их соединения. Через фланцы, которые часто создаются в соответствии с определенным стандартом, порты присоединяются к трубопроводной системе. Эти краны имеют полнопроходную конструкцию, что часто обеспечивает высокую скорость потока. Эти шаровые краны изготавливаются из чугуна, стали или нержавеющей стали и имеют два, три или четыре отверстия.

• Полнопортовые шаровые краны 

Шаровые краны с полным портом или полным отверстием стоят дороже, чем другие варианты. Поскольку отверстие в таком шаровом кране совпадает по размеру с трубопроводом, больший шар в полнопортовом шаровом кране снижает потери на трение. Полнопортовые шаровые краны имеют беспрепятственный поток, несмотря на больший размер клапана. Полнопроходные шаровые краны часто используются в системах с высокими коэффициентами расхода и минимальными перепадами давления для дросселирования.

• Шаровые краны V-Port

Либо форма сиденья, либо форма шара обозначается буквой V в шаровой кран v-port. Благодаря шаровому крану можно более эффективно управлять открытием и закрытием. Расходная характеристика этого типа практически линейна. Поскольку жидкости такого типа быстро повреждают обычный клапан, высокие скорости движения жидкостей, используемых в таких шаровых кранах, заставили конструкторов создать для них в целом более прочную конструкцию.

• Шаровые краны со стандартным портом

Шаровой кран со стандартным портом имеет меньший порт и шар, чем полнопортовый шаровой кран. Благодаря меньшему размеру трубы он стоит дешевле, но имеет несколько меньший расход. Несмотря на меньшую стоимость, они выдерживают большие перепады давления, чем другие виды шаровых кранов. Как и полнопортовые краны, стандартные портовые краны отлично подходят для систем с большими коэффициенты расхода.

• Многопортовые шаровые краны

Многопортовые шаровые краны имеют три или четыре направления и центральное отверстие в форме буквы L и буквы T. Любая пара портов может быть соединена с помощью Т-образных клапанов, а боковые порты могут быть соединены со средним портом с помощью L-образного клапана. Входное отверстие многопортового шарового крана обычно ортогонально плоскости выходного отверстия. Четырехходовые шаровые краны имеют два X-порта, которые представляют собой L-образные отверстия в шаре. 

• Шаровые краны с редукционным портом 

Площадь потока через клапан меньше, чем через трубу, а поток через клапан на один размер трубы меньше, чем размер трубы клапана. Такие краны также называют шаровыми кранами с уменьшенным отверстием, RB или уменьшенным проходом. При использовании такого шарового крана в трубопроводе происходит потеря давления. 

• Шаровые краны с верхним входом

Литые стальные корпуса обычно используются для производства шаровые краны с верхним входом. Структура этих кранов монолитна, так как они изготавливаются из одной детали. Из-за литых корпусов шаровые краны с верхним входом нуждаются в большем количестве неразрушающих испытаний по сравнению с кранами с боковым входом. Увеличенное время изготовления является результатом процессов литья, необходимых для производства корпуса. Краны с верхним входом можно собирать, разбирать, ремонтировать или обслуживать без необходимости извлечения крана из трубопровода путем снятия крышки колпака.

• Шаровые краны с боковым входом

Двух- или трехкомпонентные входные боковые клапаны изготавливаются с корпусами из кованой стали. Шаровые краны с боковым входом проще в изготовлении и сборке по сравнению с клапанами с верхним входом, которые требуют больших навыков и мастерства для обеспечения надлежащего функционирования. По сравнению с клапанами с верхним входом они менее дороги. В этой конструкции корпус клапана разделен на две или три секции. Большая секция корпуса имеет шар, кольца седла, шток и другие внутренние элементы, которые крепятся внутри болтами. 

• Сегментные шаровые краны

На шаре сегментного шарового крана имеется V-образная выемка. Вращение шара определяет, насколько хорошо сегментный шаровой кран контролирует расход. Кроме того, он обладает сильной запорной способностью. Расходная характеристика сегментного шарового крана похожа на характеристику равнопроцентного расхода. По мере движения шара к полностью открытому положению в сегментном шаровом кране расход увеличивается по экспоненте.

• Шаровые краны с мягким седлом 

Для большинства областей применения достаточно шаровых кранов с мягкими неметаллическими седлами. A термопластичное вещество такие как PTFE, NBR и т.д., используются в шаровых кранах с мягким седлом. Полимерные уплотнения могут подвергаться большим нагрузкам под воздействием абразивных сред, высокого давления и температуры, что может привести к их повреждению. В связи с этим в 1960-х годах были созданы шаровые краны с металлическими седлами. 

• Шаровые краны с металлическим седлом 

Такие металлы, как 316 SS, Monel и т.д., используются в качестве материал седла в шаровых кранах с металлическим седлом. Преимущества, которыми обладает шаровой кран с металлическим седлом: плотное перекрытие, отсутствие заеданий, плавное управление, достаточная коррозионная и износостойкость, широкий температурный диапазон, устойчивость под давлением и так далее.

• Шаровые краны с вентиляцией

По конструкции и функциональности вентилируемый шаровой кран сопоставим со стандартным шаровым краном, за исключением того, что в его боковой части имеются небольшие отверстия. Когда клапан закрыт, отверстие направлено в сторону оттока. Пробитое отверстие служит для выпуска запертых газов, которые вызывают накопление внутреннего давления внутри крана, предотвращая утечку, разрушение клапана и прорыв.

• Шаровые краны с ручным управлением

Шаровые краны с ручным приводом имеют простую конструкцию и удобны в использовании. В этом случае клапан открывается и закрывается поворотом на четверть оборота. Недостаток такого быстрого действия заключается в том, что оно может увеличить риск гидроудара. Некоторые шаровые краны поставляются с приводом, который может работать от электрического или пневматический двигатель. Эти клапаны могут использоваться для управления потоком или для включения и выключения. Позиционер - это еще один компонент пневматического клапана управления потоком, который преобразует управляющий сигнал в соответствующее положение привода и открытие клапана. 

• Кованые шаровые краны

Путем шлифовки металлов и сплавов, пока они еще находятся в твердом состоянии, производятся кованые шаровые краны. Нагрев или использование крупного промышленного оборудования, прикладывающего к материалам сжимающее напряжение, деформирует металлы и сплавы. Кованые шаровые краны могут быть изготовлены из таких материалов, как латунь и нержавеющая сталь.

• Гидравлические шаровые краны

Благодаря высокому рабочему давлению и устойчивости к воздействию гидравлического и печного масла гидравлические шаровые краны специально созданы для гидравлических и отопительных систем. Материалом для изготовления этих кранов служит сталь или нержавеющая сталь. Седла этих кранов изготовлены из полиоксиметилена, который хорошо работает в условиях, требующих как высокого давления, так и низкой температуры. Максимальное рабочее давление гидравлических шаровых кранов составляет 500 бар, а максимальная температура - 80 градусов Цельсия.

• Стандартные или резьбовые шаровые краны

Корпус, седла, шар и рычаг для поворота шара составляют типичный шаровой кран. Они представляют собой двухпортовые, трехпортовые или четырехпортовые краны, которые могут иметь внутреннюю или наружную резьбу или их смесь. Самым популярным типом кранов являются резьбовые краны, которые представлены в широком ассортименте, включая небольшие шаровые краны, угловые шаровые краны, шаровые краны с вершиной ISO, а также краны со встроенными сетчатыми фильтрами или точками стравливания.

• Шаровые краны с заполнением полости

Седло шарового крана, заполненное полостью, герметизирует пространство между шаром и корпусом. Таким образом, со временем вокруг шара не будет скапливаться среда или частицы, которые могут загрязнять жидкость или препятствовать ее протеканию. Шаровые краны с полостью проще в обслуживании и промывке. Они полезны в тех областях, где необходимо соблюдать санитарные нормы, в том числе в фармацевтике, пищевой промышленности и производстве напитков, биоперерабатывающие производства, и т.д. 

• Шаровые краны с одним поршнем с эффектом седла

Седла шаровых кранов прижимаются к шару под действием пружины. Седла отводятся назад, и давление в магистрали сбрасывается, когда давление в полости корпуса превышает нагрузку пружины. Если оба седла шарового крана имеют однопоршневое действие, то разгрузка полости со стороны нижнего течения.

• Шаровые краны с двойным поршневым эффектом седла 

Механизм сброса давления в полости необходим для шаровых кранов с двойным поршневым седлом, чтобы снизить давление в полости корпуса. В данной конструкции седла давление в полости корпуса и давление среды объединяются, создавая тягу, которая прижимает кольца седла к шару. 

Факторы, которые необходимо учитывать при выборе промышленного шарового крана 

Ознакомьтесь с основными факторами, которые необходимо учитывать при выборе шаровых кранов для промышленного применения. 

Тип носителя 

Тип используемого материала клапана зависит от свойств регулируемой жидкости или газа. Политетрафторэтилен и перфторалкоксиалканы являются отличными вариантами для контроля коррозионных или агрессивных соединений, поскольку они способны выдерживать такие условия. Для обеспечения максимального уровня безопасности при контроле газов под давлением необходимо использовать металлические клапаны.

Тип операции 

Для промышленного шарового крана доступны варианты ручного, электрического или пневматического управления.

• Если у вас небольшой бюджет, нет необходимости в электричестве или сжатом воздухе при монтаже, или если автоматизация не требуется, лучше выбрать ручной шаровой кран. 
• По сравнению с пневматическими шаровыми кранами электрические шаровые краны имеют большую начальную стоимость, но меньшие эксплуатационные расходы.
• Пневматические шаровые краны используются для клапанов больших размеров, поскольку они обладают более высоким крутящим моментом. 

Уплотнение 

В шаровом кране есть два уплотнения. На входе и выходе вокруг шара расположены кольца седла, а уплотнительное кольцо герметизирует шток. Кольца седла обычно изготавливаются из PTFE. Материал обоих уплотнений должен соответствовать жидкостной среде в конкретном случае.

Функция цепи 

В зависимости от количества портов промышленные шаровые краны могут выполнять функции 2-, 3-, 4- или 5-ходового контура. Двухходовые шаровые краны обеспечивают прямой путь потока от входа к выходу. Для различных применений трехходовой шаровой кран с T- или L-образным портом позволяет смешивать, распределять или перенаправлять поток. Четыре порта четырехходового шарового крана - L, T, X и прямой. Пятиходовые шаровые краны имеют перпендикулярные двойные L-образные отверстия и встречаются относительно редко. 

Температура 

Убедитесь, что материал промышленного крана способен выдерживать требуемые минимальные и максимальные температуры. Температурный диапазон шарового крана определяется в первую очередь материалом корпуса и уплотнения.

• Латунный шаровой кран выдерживает температуру от -20 до 60 градусов Цельсия (от -4 до 140 градусов по Фаренгейту) соответственно.
• Шаровой кран из ПВХ выдерживает температуру от -10 до 60 градусов по Цельсию (от 14 до 140 градусов по Фаренгейту) соответственно.
• Промышленный нержавеющий шаровой кран может выдерживать температуру от -40 до 220 градусов Цельсия (или от -40 до 428 градусов по Фаренгейту) соответственно.

Давление 

Убедитесь, что промышленный шаровой кран способен выдерживать минимальное и максимальное давление в системе. Диапазон давления шарового крана зависит от материала корпуса. Латунь, корпуса из ПВХ и нержавеющей стали часто имеют самые высокие показатели максимального давления.

Техническое обслуживание 

Шаровые краны - один из самых простых в обслуживании типов арматуры, они не поддаются засорению, что делает их обслуживание простым. Шаровые краны также можно приобрести в трехкомпонентном исполнении, которое включает в себя корпус и две торцевые крышки. Это предотвращает закрытие линии во время технического обслуживания, поскольку основную часть корпуса можно легко отсоединить для очистки, не снимая торцевые крышки с трубы. Таким образом, трехсекционные шаровые краны просты в обслуживании и очистке.

Заключение

Понимание различных типов шаровых кранов помогает людям принимать правильные решения, связанные с выбором моделей шаровых кранов, идеально подходящих для их промышленного применения. Вы хотите узнать больше об этих кранах и желаете их приобрести? В таком случае, связаться с Домборомнадежный производитель промышленных шаровых кранов.