3-drogowy zawór kulowy

Zazwyczaj zawór kulowy ma dwie drogi, wejściową i wyjściową. Jednak w przypadku niektórych systemów, w których używanych jest więcej niż jedno medium, zalecany może być 3-drogowy zawór kulowy. 3-drogowy zawór kulowy ma 3 porty (wejścia) zamiast tylko dwóch. Ta wieloportowa konfiguracja jest w stanie przekierować płyn z głównego wlotu zaworu do dwóch różnych kierunków (zamiast tylko jednego), z których każdy jest obsługiwany przez dwa oddzielne wyloty zaworu. Inne główne zastosowania 3-drogowego zaworu kulowego polegają na tym, że główna linia przepływu jest obsługiwana przez dwa niezależne i alternatywne wloty.

Kula 3-drogowego zaworu kulowego może mieć konfigurację L lub T. Co więcej, te specyficzne rodzaje zaworów kulowych są dostępne w konfiguracji pływającej lub czopowej, z dowolnym typem końcówki zaworu (połączenie kołnierzowe, gniazdowe lub gwintowane) oraz w wielu tworzywach sztucznych, metalach, stopach i materiałach ze stali nierdzewnej.

Celem tego artykułu jest wyjaśnienie, czym są 3-drogowe zawory kulowe i jak działają. Omówimy również różne rodzaje 3-drogowych zaworów kulowych i ich różne zastosowania.

Co to jest 3-drogowy zawór kulowy?

Zawory wielodrogowe mogą być trzy-, cztero- lub pięciodrogowe. Najpopularniejszym wieloportowym zaworem kulowym jest 3-drogowy zawór kulowy. Trójdrożny zawór kulowy ma trzy porty lub punkty wejścia dla przepływu gazu lub płynu (mediów), które są przymocowane do rurociągu lub przewodu. W zależności od ścieżki przepływu przez zawór, porty te są zwykle definiowane jako jeden port wlotowy i dwa porty wylotowe lub jeden port wylotowy i dwa porty wlotowe.

3-drogowe zawory kulowe są powszechnie stosowane, ponieważ są ekonomicznym i łatwym sposobem sterowania zarówno ścieżkami odcięcia, jak i przepływu w jednym korpusie zaworu.

Sterowanie przepływem przez zawór trójdrogowy uzyskuje się poprzez zmianę sposobu ustawienia rury, sposobu obracania uchwytu przez kulę zaworu i sposobu przepływu przez kulę zaworu.

Istnieje wiele sposobów, w jakie 3-drogowy zawór kulowy może obsługiwać lub kontrolować przepływ w zależności od różnych wymagań procesowych, można to osiągnąć przy użyciu odpowiedniego typu zaworu i konfiguracji. Niektóre z wymagań, które może spełnić 3-drogowy zawór kulowy to:

• Całkowite ograniczenie przepływu.
• Wymieszać dwa różne płyny z różnych źródeł.
• Przepływ może zostać przekierowany z jednego miejsca docelowego do innego.
• Przepływ z jednego wlotu może być kierowany do dwóch różnych miejsc docelowych.
• Może blokować jeden wylot, umożliwiając jednocześnie przepływ w innym kierunku.

Istnieje jedno, ale kluczowe, wewnętrzne rozróżnienie konstrukcyjne, które definiuje działanie trójdrożnego zaworu kulowego. Tym istotnym rozróżnieniem konstrukcyjnym jest wzór przepływu lub zarys portu przez kulę w zaworze. Większość trójdrogowych zaworów kulowych ma kule zaworowe w kształcie litery L, która ma dwie ścieżki przepływu, lub litery T, która ma 3 ścieżki przepływu.

Jak działa 3-drogowy zawór kulowy?

Istnieją dwa rodzaje 3-drogowych zaworów kulowych, które różnią się nieco od zwykłych zaworów kulowych.

Zawór typu L lub zawór przełączający powoduje przesunięcie przepływu z jednego portu do drugiego poprzez obrócenie uchwytu lub siłownika o 90 stopni. Załóżmy, że pierwsza pozycja jest otwierana przez dolny port i lewy port. Ćwierć obrotu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara powoduje, że zawór przekierowuje przepływ medium do prawego wylotu. Kolejna ćwierć obrotu w przeciwnym kierunku, umożliwiająca całkowity obrót o 180 stopni, blokuje przepływ mediów. Obrót o 270 stopni również blokuje przepływ mediów. Jednak pełny obrót o 360 stopni umożliwia zaworowi powrót do pierwotnego miejsca. W ten sposób dwa z trzech portów są dostępne jednocześnie. Dzięki temu zawór może mieć dwie pozycje odcięcia i trzy opcje przepływu.

Wzór T jest nazywany zaworem mieszającym, ponieważ w zaworze można mieszać media z dwóch strumieni wlotowych. Opuszcza on zawór na drugim końcu. W ten sposób wszystkie trzy porty mogą być otwarte jednocześnie. Zawór kulowy typu T będzie również działał jako rozdzielacz, dzięki czemu może działać w taki sam sposób jak zawór typu L. Można to osiągnąć za pomocą ćwierć obrotu uchwytu. Zawory typu T nie mogą mieć szczelnego odcięcia, ale mogą ograniczać przepływ do dwóch portów lub ułatwiać przejście do wszystkich trzech portów.

Jako mieszacz, zawór kulowy typu T rozdziela medium na dwa przeciwne kierunki. Jego konstrukcja pomaga zaworowi w kształcie litery T podzielić przepływ lub po prostu utworzyć prosty wzór przepływu, podobnie jak w przypadku dwudrożnego zaworu kulowego. Typowy port jest nadal otwarty dla pionowo zamontowanego zaworu kulowego T-pattern. Jedynym sposobem na przekierowanie przepływu jest obrócenie go o ćwierć obrotu. Obrót o 180 stopni nie zmieni przepływu medium.

3-drogowy zawór kulowy Klasyfikacja.

Wzór kuli typu L,

znane również jako kule 90-stopniowe, są najczęściej używane do ułatwiania przepływu z jednego wspólnego portu wlotowego do jednego z dwóch oddzielnych portów wylotowych. Dlatego też trójdrożne zawory kulowe typu L są ogólnie określane jako zawory rozdzielające.

Trójdrożny zawór kulowy typu L

Kulki przepływowe w kształcie litery T,

znane również jako kule 180 stopni, są powszechnie stosowane do łączenia dwóch przepływów wlotowych w jeden wspólny port wylotowy. W zależności od wymagań systemu, możliwe jest również odwrotne rozwiązanie. Zawory przepływowe typu T są przydatne nie tylko do rozdzielania lub dzielenia przepływu. Mogą one również działać jako zawory przepływu typu L, przekierowując przepływ z jednego portu wylotowego do drugiego. Mogą one obejmować przepływ przekierowujący, mieszający lub dzielący oraz przepływ bezpośredni w oparciu o dopuszczalny zakres ruchu dźwigni.

Trójdrożny zawór kulowy typu T

Pływający:

Kula jest utrzymywana na miejscu w pływającym zaworze kulowym przez ściskanie dwóch elastomerowych gniazd względem kuli. Wewnątrz korpusu zaworu kula może swobodnie pływać. Taka konfiguracja zaworu umożliwia również dwukierunkowe odcięcie. Gdy ciśnienie przed zaworem jest wysokie, zawór pływający jest bardzo trudny w obsłudze.

Kute 3-drogowe zawory kulowe

Kute 3-drogowe zawory kulowe  są wytwarzane za pomocą procedury zwanej kuciem, która obejmuje kształtowanie metali i stopów w stanie stałym. Kute zawory są znane ze swojej wytrzymałości, dzięki czemu nadają się do zastosowań wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych. Struktura ziarna metalu staje się bardziej wyrafinowana podczas procesu kucia. W rezultacie zwiększa się efekt i ogólna wytrzymałość. Kucie poprawia również odporność na typowe problemy, w tym pęknięcia, skurcz i porowatość.

Trójdrożny zawór kulowy z kutym korpusem

Casting:

w porównaniu do kucia, wymaga ciekłego rodzaju metalu do produkcji zaworów. Metale te są topione i wlewane do form o różnych kształtach i rozmiarach. Ciecz jest wybijana lub wyciągana z formy, aż ostygnie i zestali się. Jedną z najważniejszych zalet odlewania jest to, że pozwala ono na produkcję zaworów o złożonych kształtach, wzorach i rozmiarach. Użycie formy odlewniczej do stworzenia tych przyrządów zapewnia większą wszechstronność w zakresie tworzenia różnych typów zaworów z bardziej krytycznymi częściami.

Podręcznik:

W tym przypadku zawory są obsługiwane ręcznie za pomocą pokrętła lub dźwigni ręcznej i są zwykle używane do uruchamiania i zatrzymywania przepływu.

Uruchomiony:

Siłownik zaworu to układ mechaniczny, który steruje zaworem za pomocą źródła zasilania. Źródło zasilania może być elektryczne, pneumatyczne lub hydrauliczne.

Cechy i zalety 3-drogowego zaworu kulowego.

Główne cechy trójdrożnego zaworu kulowego to:

• Otwiera się i zamyka bez tarcia, dzięki czemu do obracania zaworu wymagany jest mniejszy moment obrotowy.
• Konserwacja zaworu w trybie on-line zapewnia oszczędność czasu i kosztów.
• Posiada klinową powierzchnię uszczelniającą, w której zawór wykorzystuje siłę dostarczaną przez trzpień, który dociska kulę do uszczelnienia, zapewniając dodatnie uszczelnienie niezależnie od różnicy ciśnień w rurociągu.
• Jest uważany za zawór samoczyszczący, ponieważ gdy zawór unosi się z gniazda, płyn zmywa wszystkie nagromadzone rzeczy, a powierzchnia uszczelniająca jest zawsze czysta od zanieczyszczeń.

Główne zalety trójdrożnego zaworu kulowego to:

• Zapewnia prostą strukturę, kompaktową konstrukcję, niską objętość i mniejszą wagę.
• Zapewnia niski opór dla płynu przepływającego przez zawór.
• Uszczelnienie zaworu jest dobre, jest on również stosowany w systemach próżniowych.
• Konserwacja jest prosta i oszczędza czas.
• Jest dostępny w różnych rozmiarach, co zwiększa zakres zastosowań, w których może być używany.

Do czego służy 3-drogowy zawór kulowy?

Trójdrogowy wielopunktowy zawór kulowy jest powszechnie stosowany jako zawór przełączający, zawór odcinający, zawór obejściowy, zawór selekcyjny, zawór kierunkowy z kulą typu L.

Zawór kulowy typu T może być stosowany jako zawór do pobierania próbek, zawór mieszający, zawór obejściowy, zawór odpowietrzający, zawór równomiernego przepływu.  

Przewodnik wyboru 3-drogowych zaworów kulowych.

Głównymi czynnikami branymi pod uwagę przy wyborze odpowiedniego zaworu do danego zastosowania są

• Określ płyn, który ma być używany w systemie, jest to wymagane do wyboru właściwego i równoważnego uszczelnienia zaworu.
• Określ ciśnienie znamionowe systemu, w którym zawór ma zostać zamontowany.
• Należy znać temperaturę, w której system zwykle działa.
• Sprawdź typ połączenia, czy zawór jest kompatybilny z podłączeniem do rurociągu, czy nie.
• Materiał użyty do wykonania korpusu zaworu musi być zgodny z istniejącymi liniami technologicznymi i odpowiedni do temperatury i ciśnienia procesu.
• Określenie mechanizmu działania zaworu i możliwości jego zastosowania w istniejącym systemie.

3-drogowy zawór kulowy a 2-drogowy zawór kulowy.

Zawory 3-drogowe składają się z tych samych elementów, co zawory 2-drogowe. Tym, co odróżnia je od zaworów 2-drogowych, jest zastosowanie dodatkowego portu. Podobnie jak zawory 2-drogowe, zespoły zaworów 3-drogowych mogą być również obsługiwane przez siłowniki pneumatyczne lub elektryczne.

Zawory te mogą być używane do przekierowania przepływu płynu lub do mieszania płynów z dwóch wlotów do jednego wylotu. W przypadku zastosowania jako zawór mieszający, płyny z portów wlotowych są mieszane w korpusie zaworu, a następnie przesyłane przez port wylotowy. Podczas gdy zawór 2-drogowy może być używany tylko w aplikacjach typu włącz/wyłącz, a czasami w systemach o zmiennym przepływie, w których występują zmiany ciśnienia, temperatury i przepływu.

Zawory 3-drogowe są znacznie bardziej opłacalne w przypadku operacji przekierowywania i mieszania niż wiele zaworów 2-drogowych. Możliwość mieszania płynów z więcej niż jednego wlotu sprawia, że zawory 3-drogowe nadają się do ogrzewania i chłodzenia różnych mediów, takich jak woda, oleje i chemikalia. Zawory te są często szeroko stosowane jako zawory obejściowe zarówno w pętlach pierwotnych, jak i wtórnych. Podobnie jak zawory 2-drogowe, zawory 3-drogowe mogą być również stosowane w tych samych branżach opisanych powyżej.

Podsumowanie.

Trójdrożne zawory kulowe są klasyfikowane na podstawie ich schematów przepływu, kierunku uchwytu i zakresu 90-stopniowych obrotów, które może wykonać uchwyt.

Przepływ gazu i cieczy może być przekierowany, zmieszany, zablokowany w jednym kierunku lub całkowicie odcięty w zależności od sposobu nawiercenia kuli zaworu i konfiguracji orurowania. Zawory wielodrogowe minimalizują przestrzeń, eliminując potrzebę stosowania dodatkowego trójnika i zaworu. Zrozumienie podstawowych opcji konfiguracji trójdrogowych zaworów kulowych ułatwia wybór odpowiedniego zaworu trójdrogowego i przygotowanie jego instalacji.

Wszystko, co musisz wiedzieć o zaworze kulowym

Wszystko, co musisz wiedzieć o pływającym zaworze kulowym

Wszystko, co musisz wiedzieć o czopowym zaworze kulowym

Wszystko, co musisz wiedzieć o zaworze kulowym z górnym wejściem

Wszystko, co musisz wiedzieć o podwójnym zaworze blokującym i upustowym