Zawór zwrotny kulowy

 Co to jest zawór zwrotny kulowy? 

Zawór zwrotny kulowy to rodzaj zaworu, który służy do zapewnienia, że przepływ płynu nie zostanie odwrócony. Ten typ zaworu łączy w sobie konstrukcję zaworu kulowego i zaworu zwrotnego, tworząc doskonały zawór, który nie pozwala na przepływ wsteczny. Zawór zwrotny Globe wykorzystuje dysk do kontrolowania przepływu płynu. Dysk zaworu zatrzymuje przepływ wsteczny. Ten typ zaworu ma dwa otwory w korpusie zaworu. Jeden otwór to miejsce, w którym medium wchodzi do zaworu, a drugi to miejsce, w którym medium opuszcza zawór. W większości przypadków zawory zwrotne działają automatycznie, co oznacza, że rzadko są sterowane przez człowieka. Zawory te są używane w różnych zastosowaniach, takich jak między innymi systemy chłodzenia i ogrzewania, kotły i systemy wodne. W większości przypadków, na przykład w zastosowaniach kotłowych, zawory te automatycznie zapobiegają cofaniu się pary. Zawory zwrotne mają na celu zwiększenie bezpieczeństwa rurociągów, zapewniając brak cofania się płynu, co może spowodować uszkodzenie pompy. Służą one do otwierania i zatrzymywania przepływu płynu. Zawory te nie są używane jako zawory regulacyjne. 

Rysunek: Zawór zwrotny kulowy.

Elementy składowe zaworu zwrotnego kulowego 

Korpus zaworu 

Korpus zaworu jest głównym elementem zaworu zwrotnego kulowego. Wynika to z faktu, że korpus zaworu zawiera wewnętrzne elementy zaworu zwrotnego, takie jak sprężyna, tarcza i gniazdo. Zawór musi być mocny, aby wytrzymać ciśnienie związane z płynem. Jeśli wytrzymałość korpusu zaworu jest niższa niż wewnętrzne naprężenia spowodowane ciśnieniem płynu, korpus zaworu może ulec uszkodzeniu. Wymaga to pewności przy zakupie zaworu zwrotnego kulowego, aby upewnić się, że wytrzyma on wewnętrzne ciśnienie przepływu płynu. Ponadto korpus zaworu musi być wystarczająco mocny, aby wytrzymać temperatury związane z płynem. Jest to bardzo konieczne, zwłaszcza w przypadku tego zaworu zwrotnego, ponieważ jest on często używany w kotłach, w których temperatura pary może być bardzo wysoka. Jeśli korpus zaworu jest wykonany z materiału o niskiej odporności na temperaturę, prawdopodobnie podda się temperaturze i ulegnie termicznemu odkształceniu. 

Maska 

Maska w zaworze zwrotnym kulowym służy jako pokrywa korpusu zaworu. Maska jest połączona z korpusem zaworu za pomocą śrub i nakrętek lub za pomocą wkrętów. Podczas montażu zaworu zwrotnego kulowego wewnętrzne elementy zaworu są najpierw montowane w korpusie zaworu, a na końcu do korpusu zaworu mocowana jest pokrywa. Pomaga to w szczelnym połączeniu korpusu zaworu i elementów wewnętrznych. Gdy operator zaworu musi sprawdzić wewnętrzne elementy zaworu, musi najpierw odkręcić/odkręcić pokrywę, aby uzyskać dostęp do tych elementów. 

Siedzenie 

Gniazdo w zaworze zwrotnym kulowym jest elementem wewnętrznym, który styka się z tarczą zaworu w celu uzyskania szczelnego uszczelnienia. Gniazdo może być twarde lub miękkie. Twarde gniazdo jest wykonane z materiału metalicznego i ma tendencję do pewnego stopnia wycieku. Miękkie gniazdo jest wykonane z miękkiego materiału, takiego jak elastomery i PTFE, w zależności od maksymalnej temperatury płynu. Miękkie gniazda rzadko doświadczają wycieków po zamknięciu, ale są ograniczone do pracy w wysokich temperaturach. 

Dysk

Jest to ruchomy element zaworu, który zamyka zawór w celu ograniczenia przepływu płynu w odwrotnym kierunku. Dysk porusza się liniowo, aby zamknąć przepływ płynu. 

Porty wlotowe i wylotowe 

Są to kanały, przez które płyn wpływa do zaworu i przez które płyn go opuszcza. Pomiędzy zaworem wlotowym i wylotowym znajduje się dysk. Zawór zwrotny kulowy jest podłączony do systemów rurociągów za pośrednictwem tych portów. Stosowane metody połączeń obejmują między innymi kołnierze, gwintowanie, spawanie złączek zaciskowych. 

Wiosna 

Sprężyna służy do przesuwania dysku do gniazda zaworu, aby zapewnić zamknięcie zaworu i uniemożliwić cofanie się płynu. W przypadku nadmiernego ciśnienia sprężyna jest ściskana, zmuszając zawór do otwarcia. Stosowane sprężyny to sprężyny śrubowe. Takie sprężyny są wykonane z materiałów takich jak stal nierdzewna, stal ocynkowana, które są mocne i mogą wytrzymać wysokie temperatury. 

Wykończenie 

Wykończenie odnosi się do wewnętrznych elementów zaworu. Elementy te obejmują gniazdo, sprężynę, powierzchnię gniazda, tarczę, tuleję i inne powierzchnie stykające się z płynem. Wszystkie te części są bardzo ważne, ponieważ współpracują ze sobą, aby zapewnić skuteczne działanie zaworu zwrotnego bez wycieków. 

Rysunek: Elementy składowe zaworu zwrotnego kulowego.

Jak działa zawór zwrotny kulowy? 

Gdy przez zawór zwrotny kulowy przepływa płyn, jak pokazano strzałką poniżej, tarcza jest unoszona z gniazda. W takim przypadku ciśnienie płynu umożliwia jego ruch do przodu. W przeciwnym kierunku płyn i sprężyna dociskają tarczę do gniazda zaworu i zamykają połączenie, ograniczając przepływ płynu do tyłu. 

Rysunek: Zawór zwrotny działający tylko w celu zwiększenia przepływu do przodu.

Zawór zwrotny wymaga minimalnej różnicy ciśnień między wlotem i wylotem (ciśnienie przed zaworem), aby otworzyć zawór i umożliwić przepływ płynu. Gdy ciśnienie przed zaworem spadnie poniżej określonego poziomu lub gdy wystąpi ciśnienie wsteczne, zawór zamyka się. Na podstawie zawór kulowy Mechanizm zamykający może być wspomagany przez sprężynę. Ciśnienie wsteczne dociska tarczę do otworu w celu jego uszczelnienia.

Rodzaje zaworów zwrotnych kulowych

Zawór zwrotny kulowy typu Y

Jest to zawór zwrotny kulowy, którego korpus został zaprojektowany w kształcie litery Y. Sprężyna i tarcza są zamontowane pod pewnym kątem. Zawory te mogą być naprawiane i czyszczone bez konieczności ich demontażu. Ten typ zaworu zwrotnego wymaga większej przestrzeni do instalacji.

Rysunek: Zawór zwrotny kulowy typu Y.

Żeliwny zawór zwrotny kulowy 

Jest to zawór zwrotny kulowy znany również jako zawór zwrotny kulowy z żeliwa szarego. Producenci zaworów zwrotnych kulowych wytwarzają ten zawór ze stopu żelaza, węgla i silikonu. Ten typ zaworu ma dobrą odporność na wysokie temperatury, ponieważ może wytrzymać bardzo wysokie temperatury wynoszące około 1150°C.^o. Zawory te są również bardzo wytrzymałe. Istnieją dwa rodzaje żeliwnych zaworów zwrotnych w oparciu o klasę ciśnienia, czyli klasę 250 i klasę 125. Zawór klasy 125 może pracować przy ciśnieniu 150 psi i 200 psi, podczas gdy zawór klasy 250 może pracować przy wyższych ciśnieniach od 300 psi do 500 psi. Żeliwne zawory zwrotne są bardzo wytrzymałe i mogą pracować przy intensywnych wibracjach bez ryzyka uszkodzenia. Głównym wyzwaniem związanym z tymi zaworami jest to, że nie są one plastyczne, co sprawia, że pękają przy lekkim zginaniu, czyniąc je bezużytecznymi. Żeliwne zawory zwrotne nie są jednak drogie w porównaniu do innych zaworów. 

Zawory zwrotne kulowe z kutej stali

Są to zawory zwrotne produkowane metodą kucia. Proces kucia jest najbardziej znany z tego, że zawory są niezwykle mocne i wytrzymałe. Takie mocne zawory zwrotne są niezbędne w zastosowaniach takich jak elektrownie parowe do kontrolowania przepływu pary i wody w jednym kierunku. Zawory zwrotne kulowe z kutej stali nadają się do zastosowań wymagających wysokiego ciśnienia i wysokich temperatur. Jednak zawory zwrotne wykonane przy użyciu tej metody mają mniejsze rozmiary. W przypadku dużych zaworów muszą one być wykonane część po części, a następnie są łączone lub spawane ze sobą, aby stworzyć kompletny zawór zwrotny z kutej stali. 

Zawór zwrotny kulowy z przykręcaną pokrywą

Jest to zawór zwrotny grzybkowy, w którym pokrywa jest zamontowana na korpusie zaworu za pomocą śrub i nakrętek. Jest to jeden z najpopularniejszych typów zaworów zwrotnych. Ten typ zaworu wykorzystuje uszczelkę do uszczelnienia połączenia między nim a korpusem. 

Zawór zwrotny kulowy z przykręcaną pokrywą 

Jest to zawór zwrotny kulowy, który wykorzystuje śruby do połączenia pokrywy i korpusu zaworu. Ten typ zaworu wykorzystuje prostą konstrukcję zaworu i jest stosowany w tanich aplikacjach przepływu płynów. 

Zawór zwrotny kulowy z czaszą spawaną 

Jest to zawór zwrotny kulowy, w którym pokrywa i korpus są połączone za pomocą spawania. Ten typ konstrukcji zaworu sprawia, że jest on wolny od wycieków nawet przy bardzo wysokim ciśnieniu. W związku z tym zawór ten jest stosowany w aplikacjach wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych. 

Co należy wziąć pod uwagę przy wyborze/zakupie zaworu zwrotnego kulowego?

Media 

Odnosi się to do płynu lub ciał stałych, które mają przechodzić przez zawór. Jest to krytyczny czynnik, który należy wziąć pod uwagę, ponieważ niektóre płyny mogą być destrukcyjne dla zaworu lub mogą nie być kompatybilne. Niektóre kwaśne płyny mogą powodować korozję wewnętrznych elementów zaworu wchodzących w kontakt z zaworem. W związku z tym przed wyborem/zakupem zaworu zwrotnego należy upewnić się, że jest on kompatybilny z medium. 

Maksymalna temperatura

Jest to najwyższa temperatura, jakiej zawór doświadcza podczas pracy. Zdolność zaworu do pracy w różnych temperaturach zależy od jego materiałów konstrukcyjnych. Materiały takie jak żeliwo mogą wytrzymać temperaturę około 1150°C. ^oC, podczas gdy materiały takie jak stal nierdzewna mogą wytrzymać około 427 ^oC. Inne materiały, takie jak PTFE i elastomery, mogą wytrzymać niższe temperatury w porównaniu do ich metalowych odpowiedników. Tak więc, sprawdzając zdolność zaworu do pracy w wysokich temperaturach, należy najpierw sprawdzić materiały konstrukcyjne. 

Maksymalne ciśnienie 

Jest to najwyższe ciśnienie na świecie zawór zwrotny może wytrzymać. Podobnie jak maksymalna temperatura, najwyższe ciśnienie będzie zależeć od materiałów konstrukcyjnych, ponieważ różne materiały mają różną wytrzymałość, aby wytrzymać wewnętrzne naprężenia wynikające z wewnętrznego ciśnienia płynu. Materiały takie jak żeliwo mogą wytrzymać bardzo wysokie ciśnienie około 500 psi w porównaniu do stali nierdzewnej. Jeśli korpus zaworu nie jest wystarczająco wytrzymały, może to spowodować wyciek płynu przez uszczelki lub połączenia. Ponadto bardzo wysokie ciśnienie może uszkodzić korpus zaworu, a tym samym cały zawór. 

Wymagania dotyczące konserwacji 

Niektóre zawory zwrotne kulowe są przeznaczone do zastosowań, w których często może dochodzić do zatykania. W związku z tym zastosowana konstrukcja zaworu powinna być łatwa do czyszczenia. Spawane zawory zwrotne będą trudne do czyszczenia, ponieważ są całkowicie szczelne. Wkręcane i przykręcane zawory z pokrywą będą łatwiejsze do czyszczenia, ponieważ operator może zdjąć pokrywę i usunąć zanieczyszczenia z zaworu.

Zastosowania zaworów zwrotnych kulowych 

• Zawory te są stosowane w przemyśle naftowym. 
• Są one stosowane w przemyśle chemicznym. 
• Procesy wytwarzania leków w procesach farmaceutycznych. 
• Służy do sterowania wodą lub parą w kotłach do wytwarzania energii. 
• Miejskie lub komercyjne zaopatrzenie w wodę. 
• Systemy HVAC. 
• Są one stosowane w systemach nawadniających.

Zalety zaworów zwrotnych kulowych 

• Pomagają zapobiegać uszkodzeniom sprężarki i pompy, ponieważ zapobiegają przepływowi wstecznemu. 
• Ich utrzymanie jest tanie.
• Szybkie działanie. 
• Zawory te zapobiegają przepływowi wstecznemu. 
• Szeroki zakres temperatur. 
• Mają one szeroki zakres ciśnienia roboczego.
• Automatyczny.

Wady zaworów zwrotnych kulowych 

• Przepływ tylko w jednym kierunku. 
• Zawory te nie mogą pomóc w zastosowaniach dławiących.

Rozwiązywanie problemów z zaworami zwrotnymi kulowymi 

Zawór zwrotny kulowy wibruje lub piszczy 

• Może to być spowodowane dużą prędkością. Gdy zawór wytwarza dużo hałasu, może to być spowodowane niskim ciśnieniem za zaworem, dużą prędkością lub rozszerzonym przepływem przed zaworem. Upewnij się, że prędkość przepływu płynu jest zgodna z zaleceniami producenta. producent zaworów zwrotnych. 

Brak przepływu płynu przez zawór

• Postępuj zgodnie z kierunkiem strzałki przepływu na korpusie. 
• Upewnij się, że zawór wylotowy jest otwarty.
• Sprawdź, czy nie ma zatorów w dolnym biegu rzeki i usuń je. 

Zawór zwrotny kulowy zatrzaskuje się

• Zdejmij zawór zwrotny kulowy, aby sprawdzić sprężynę śrubową. 
• Jeśli sprężyna działa w zastosowaniach wymagających wysokiej wydajności, należy ją doposażyć. 
• Jeśli problem nie ustąpi, należy skonsultować się z ekspertem technicznym. 

Nieszczelność w zaworze zwrotnym kulowym 

• Maska jest poluzowana. Dokręć nakrętki/śruby maski.
• Uszkodzony korpus zaworu. Może to być spowodowane zewnętrznym uszkodzeniem lub wysokim ciśnieniem płynu. Wymień korpus zaworu. 
• Uszkodzona uszczelka. Wymień uszczelkę. 
• Zużyte pierścienie podsiodłowe. Wymień pierścienie siodełka. 
• Nagromadzony brud na powierzchni uszczelniającej. Usunąć zabrudzenia. 
• Uszkodzona powierzchnia uszczelnienia. Wymienić gniazdo lub tarczę.

Podsumowanie 

Zawór zwrotny kulowy to rodzaj zaworu zaprojektowanego w celu zapobiegania przepływowi płynu do tyłu. Pomaga to zapewnić zamknięcie zaworu przed całkowitym zatrzymaniem pompy. Może to zapobiec uderzeniom wodnym i skokom związanym z zamknięciem zaworu. Większość zaworów jest zautomatyzowana. Większość zaworów zwrotnych kulowych wykorzystuje konstrukcję ze sprężyną i podwójnymi prowadnicami, co pomaga zapewnić, że po uruchomieniu pompy tarcza zaworu otworzy się, a zawór zamknie się, zanim płyn przepłynie do tyłu po zatrzymaniu pompy. Producenci zaworów zwrotnych projektują komponenty zaworów i montują je w sposób ułatwiający ich naprawę i regularną konserwację.

Istnieje kilka rodzajów zaworów zwrotnych kulowych, w tym zawór zwrotny kulowy w kształcie litery Y, zawory zwrotne kulowe żeliwne, zawory zwrotne kulowe ze stali kutej, zawory zwrotne kulowe spawane z maską, zawory zwrotne kulowe przykręcane i przykręcane. Każdy z tych zaworów ma pewne cechy i zalety, dzięki czemu nadaje się do konkretnego zastosowania. To sprawia, że przy zakupie zaworu zwrotnego należy wziąć pod uwagę pewne czynniki, takie jak maksymalna temperatura i ciśnienie, rodzaj medium i wymagania konserwacyjne.

Konstrukcja zaworu zwrotnego kulowego wykorzystuje konstrukcję zaworu kulowego i zaworu zwrotnego. Zawór ten wykorzystuje tarczę, której zadaniem jest zapobieganie przepływowi płynu do tyłu. Umożliwia on przepływ płynu tylko w jednym kierunku, tj. do przodu, z jednego rurociągu do następnego. Zawory zwrotne kulowe są zaprojektowane z dwoma portami: wlotowym i wylotowym. Zawory zwrotne kulowe są używane w różnych zastosowaniach, takich jak ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja (HVAC), systemy kotłów, miejskie zaopatrzenie w wodę, nawadnianie, przemysł farmaceutyczny i inne. Zalety zaworu zwrotnego kulowego to brak przepływu wstecznego, tania konserwacja, ochrona pompy i sprężarki, szeroki zakres temperatury i ciśnienia roboczego.