Zawór kulowy

 Zawór kulowy służy do odcinania przepływu medium i jest odpowiedni do sytuacji, w których konieczne jest częste dławienie przepływu. Najczęściej stosowany jest w produkcji chemicznej.

Tarcza zaworu i gniazdo zaworu są częściami uszczelniającymi zaworu kulowego. W celu szczelnego zamknięcia zaworu, dopasowana powierzchnia tarczy zaworu i gniazda zaworu powinna być szlifowana, a materiały odporne na korozję i zużycie, takie jak Stellite 6 i stal nierdzewna, mogą być również spawane na powierzchni uszczelniającej. Tarcza zaworu i trzpień zaworu kulowego są zaprojektowane jako elastyczne połączenie ułatwiające montaż tarczy zaworu i trzpienia zaworu.

Spis treści

1. Typy zaworów kulowych

2. Budowa zaworu kulowego i zasady działania

3. Wydajność i zastosowanie zaworu kulowego

4. Instalacja i użytkowanie zaworu kulowego

5. Przewodnik wyboru zaworu kulowego

6. Typowe problemy i konserwacja zaworu kulowego

7. Wnioski

1. Typy zaworów kulowych

A. Na podstawie wzoru otworu

Prosto przez zawór kulowy kołnierzowy

            ※ Zawór kulowy przelotowy/ wzoru TEE/ korpusu

Ścieżka przepływu medium na wlocie i wylocie zaworu T Pattern Globe wynosi 180° w tym samym kierunku. Konstrukcja ta charakteryzuje się niskim współczynnikiem przepływu i spadkiem ciśnienia. Polega ona na tym, że trzpień zaworu przesuwa dysk zaworu w kierunku powierzchni uszczelniającej gniazda zaworu, całkowicie odcinając przepływ. Podczas procesu otwierania/zamykania tarcie między powierzchniami uszczelniającymi jest niewielkie, co minimalizuje zużycie. Stopień wysokości dławienia jest minimalny, a wydajność procesu optymalna. W porównaniu do zasuwy, konstrukcja zaworu kulowego jest prosta i łatwiejsza w utrzymaniu. Jest to najczęściej stosowany zawór w branży.

Zawór kulowy typu Y

           ※ Zawór kulowy typu Y

Trzpień zaworu i ścieżka przepływu zaworu kulowego typu Y tworzą pewien kąt, a powierzchnia uszczelniająca gniazda zaworu oraz wlotowa i wylotowa ścieżka przepływu również mają pewien kąt. Korpus zaworu może być integralny lub dzielony. Zawór kulowy typu Y z dzielonym korpusem wykorzystuje dwa korpusy zaworów do umieszczenia gniazda zaworu między nimi, co jest wygodne w konserwacji. Zawór kulowy typu Y nie zmienia kierunku przepływu. Jest to najmniejszy opór przepływu wśród zaworów kulowych. Powierzchnia uszczelniająca gniazda zaworu i tarczy może być spawana twardym stopem w celu zapewnienia odporności na erozję i korozję. Bardzo dobrze nadaje się do rurociągów do produkcji tlenku glinu, a także do rurociągów z medium szlamowym.

Kątowy zawór kulowy

           ※ Kątowy zawór kulowy

Największą zaletą kątowy zawór kulowy jest to, że zawór można zainstalować pod kątem prostym systemu rurociągów, co pozwala uniknąć kolanek 90° i jest łatwy w obsłudze. Dlatego ten typ zaworu jest najbardziej odpowiedni do stosowania w systemach produkcji syntetycznego amoniaku i systemach chłodniczych w zakładach nawozów chemicznych.

     B. Inne typy zaworów kulowych

Zawór kulowy mieszkowy

           ※ Zawór kulowy mieszkowy

Zawór kulowy mieszkowy jest również nazywany zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym. Został on zaprojektowany poprzez automatyczne spawanie rolkowe w celu utworzenia metalowej bariery między płynnym medium a atmosferą, aby zapewnić zerowy wyciek trzpienia zaworu. Mieszkowy zawór kulowy wykorzystuje konstrukcję mieszkową, a dolny koniec mieszka ze stali nierdzewnej jest przyspawany do trzpienia zaworu, aby zapobiec korozji trzpienia zaworu przez płyn procesowy. Drugi koniec mieszka jest zainstalowany między korpusem zaworu a pokrywą, tworząc uszczelnienie statyczne. Zastosowano konstrukcję z podwójnym uszczelnieniem. Jeśli mieszek ulegnie awarii, uszczelnienie trzpienia będzie działać jako uszczelnienie wtórne. Mieszki są przyspawane do trzpienia w celu utrzymania stabilnej pracy i uniknięcia drgań trzpienia spowodowanych wibracjami grzyba zaworu. Nadaje się do mediów wymagających próżni, takich jak para wodna, łatwopalne, wybuchowe, oleje termalne, wysokiej czystości, toksyczne i atc.

Zawór nurnikowy

           ※ Tłokowy zawór kulowy

Ten typ zaworu nurnikowego jest uszczelnieniem promieniowym, które jest realizowane przez dwa sprężynowe pierścienie uszczelniające osadzone na polerowanym nurniku. Dwa sprężynowe pierścienie uszczelniające są oddzielone kołnierzem, a obciążenie przyłożone do pokrywy przez śruby łączące korpus zaworu i pokrywę dociska sprężynowy pierścień uszczelniający wokół tłoka, aby zapewnić szczelne uszczelnienie. Kombinacja materiałów zaworu to stal węglowa dla korpusu, stal nierdzewna Cr13 dla tłoka i elastyczny grafit dla pierścienia uszczelniającego, który może być stosowany do rurociągów wodnych, parowych, olejowych; jeśli korpus i tłok są wykonane ze stali nierdzewnej kwasoodpornej, z pierścieniem uszczelniającym PTFE, nadaje się do korozyjnego medium kwasowego i alkalicznego.

Zalety zaworu nurnikowego to niezawodne uszczelnienie, długa żywotność i łatwa konserwacja. Wadą jest niska prędkość otwierania/zamykania. Ten typ zaworu jest szeroko stosowany w miejskich systemach budowlanych, rurociągach wodnych i parowych w miejskim systemie grzewczym.

Zawór iglicowy

            ※ Iglicowy zawór kulowy

Zawór grzybkowy typu iglicowego służy do precyzyjnego sterowania przepływem. Tarcza i trzpień zaworu są zazwyczaj zintegrowane. Posiada precyzyjną sondę w kształcie igły dopasowaną do gniazda zaworu. Co więcej, skok gwintu trzpienia iglicowego zaworu kulowego jest mniejszy niż skok gwintu trzpienia ogólnego zaworu kulowego. W normalnych warunkach rozmiar otworu gniazda zaworu iglicowego jest mniejszy niż rozmiar rury. Dlatego jest on zwykle ograniczony do stosowania w rurociągach o małej średnicy nominalnej, głównie jako zawory do pobierania próbek.

3-drogowy zawór kulowy

           ※ Trójdrożny zawór kulowy

Trójdrożny zawór grzybkowy ma trzy ścieżki przepływu, może być również zaprojektowany jako czterodrożny; trójdrożny zawór grzybkowy może zastąpić trójdrożne złącze i trzy zwykłe zawory grzybkowe w rurociągu w celu przekierowania, obejścia lub połączenia przepływu. Trójdrogowy zawór kulowy ma wysokiej jakości uszczelnienie, które przedłuża żywotność i zapobiega wyciekom. Pozwala to obniżyć koszty konserwacji.

2. Budowa zaworu kulowego i zasady działania

Zawór kulowy jest zbudowany z korpusu zaworu, tarczy / grzybka zaworu, pokrywy, trzpienia itp. Części otwierające i zamykające zaworu kulowego mają kształt grzybka, powierzchnia uszczelniająca jest płaska lub stożkowa, a dysk porusza się liniowo wzdłuż linii środkowej płynu. Typ działania trzpienia obejmuje typ podnoszenia (trzpień zaworu jest obracany w górę i w dół za pomocą pokrętła ręcznego, przy czym pokrętło ręczne pozostaje na swoim miejscu) oraz typ trzpienia obrotowego i podnoszącego (pokrętło ręczne i pręt zaworu obracają się i poruszają razem w górę / w dół, nakrętka zabezpieczająca jest umieszczona na korpusie zaworu)

Zawór kulowy nadaje się tylko do całkowicie otwartej i całkowicie zamkniętej pracy i nie nadaje się do regulacji i dławienia. Zawór kulowy jest zaworem uszczelnionym siłowo, gdy zawór jest zamknięty, ciśnienie musi być przyłożone do tarczy/wtyczki w celu uzyskania szczelnego uszczelnienia. Gdy medium wchodzi do zaworu od dołu dysku zaworu, opór, który musi pokonać siła robocza, to tarcie trzpienia zaworu i uszczelnienia oraz siła generowana przez ciśnienie medium. Gdy siła zamykająca zawór jest większa niż siła otwierająca zawór, należy zwiększyć średnicę trzpienia, aby uniknąć jego zniekształcenia i wygięcia.

Wraz z wprowadzeniem zawór kulowy z uszczelnieniem ciśnieniowymKierunek przepływu medium przez zawór kulowy jest zmieniany na wnękę zaworu od góry dysku zaworu. W tej sytuacji ciśnienie medium spowoduje zmniejszenie siły zamykania zaworu, a siła otwierania zaworu wzrośnie, co może odpowiednio zmniejszyć średnicę trzpienia. Jednocześnie, pod działaniem medium, ten typ zaworu jest stosunkowo szczelny.

3. Wydajność i zastosowanie zaworu kulowego

      A. Zalety zaworu kulowego

1. Krótszy skok (w porównaniu do zasuwy).
2. Dobra zdolność odcinania, mniejsze tarcie między powierzchniami uszczelniającymi i dłuższa żywotność.
3. Umiarkowane lub dobre możliwości dławienia.
4. Dostępne w wersjach typu T, Y i kątowych, z których każda oferuje unikalne możliwości.
5. Zawór może być używany jako zawór odcinający, gdy dysk nie jest przymocowany do trzpienia.

     B. Wady zaworu kulowego

1. Dłuższy rozmiar i większy spadek ciśnienia (w porównaniu do zasuwy)
2. Konstrukcja zaworu kulowego jest złożona, a jego produkcja i konserwacja są trudne.
3. Wymaga większej siły lub większego siłownika do otwarcia/zamknięcia zaworu (z ciśnieniem pod gniazdem)
4. Zawory grzybkowe generalnie nie nadają się do mediów zawierających cząstki stałe, o wysokiej lepkości i łatwo koksujących się.

     Zastosowanie zaworu kulowego

Zawory grzybkowe są często używane w rurociągach, które muszą być całkowicie otwarte i zamknięte, a rurociągi parowe są częściej używane. Połączenie między zaworem kulowym a rurociągiem może być typu spawanego lub kołnierzowego

4. Instalacja i użytkowanie zaworu kulowego

1. Zawory grzybkowe sterowane pokrętłem mogą być instalowane w dowolnym miejscu w rurociągu.
2. Kółko ręczne i mechanizmy uruchamiane nie są dozwolone do podnoszenia.
3. Kierunek przepływu medium powinien być zgodny z kierunkiem strzałki na korpusie zaworu.

5. Przewodnik wyboru zaworu kulowego

1. Zawory grzybkowe powinny być stosowane w rurociągach lub urządzeniach z medium o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu. Takie jak elektrownie cieplne, elektrownie jądrowe, rurociągi wysokotemperaturowe i wysokociśnieniowe w systemach petrochemicznych.
2. W rurociągach, w których opory przepływu i straty ciśnienia nie mają znaczenia.
3. Małe zawory kulowe nadają się do zastąpienia zaworów iglicowych, zaworów przyrządów, zaworów do pobierania próbek, zaworów manometrów itp.
4. Odpowiednie, gdy nie jest wymagana precyzja regulacji, a średnica nominalna jest mniejsza niż 50 mm.
5. W przypadku małych nawozów chemicznych i dużych nawozów chemicznych w przemyśle syntetycznym należy stosować wysokociśnieniowe kątowe zawory kulowe lub wysokociśnieniowe kątowe zawory dławiące o ciśnieniu nominalnym 1500 lb lub 2500 lb.
6. W warsztatach odsilikonowania wytwarzanych metodą Bayera z tlenku glinu oraz w rurociągach łatwo ulegających koksowaniu można stosować zawór kulowy typu T lub zawór dławiący typu T z rozlanym korpusem i przyspawanym gniazdem ze stopu twardego.
7. W systemie zaopatrzenia w wodę i ogrzewania w budownictwie miejskim, nominalny przelot przez mniejsze rurociągi może być wybrany jako zawór kulowy, zawór równoważący lub zawór nurnikowy, jeśli nominalny przelot przez rurociąg jest mniejszy niż 150 mm

6. Typowe problemy i konserwacja zaworu kulowego

A. Zawór przepuszcza.

1. Sprawdź, czy cząstki stałe, takie jak gruz lub zgorzelina parowa w medium, nie zużyły tarczy zaworu lub gniazda zaworu,
2. Cząstki stałe są amortyzowane pomiędzy tarczą zaworu lub gniazdem zaworu,
3. Trzpień zaworu i tarcza zaworu nie są dobrze połączone, przez co tarcza zaworu nie ma szczelnego kontaktu z ugięciem gniazda zaworu,
4. korozja trzpienia lub nakrętki trzpienia itp.

B. Zawór nie działa/nie można go otworzyć lub zamknąć.

1. Sprawdź, czy między trzpieniem zaworu a nakrętką trzpienia zaworu nie ma zanieczyszczeń lub czy styk nie jest dobry.
2. Trzpień zaworu i tarcza zaworu są odłączone
3. Trzpień zaworu i nakrętka trzpienia zaworu są skorodowane.
4. Tarcza zaworu jest poddawana nadmiernemu ciśnieniu wstecznemu, a uszczelnienie jest zbyt ciasne itp.

 C． Częściowy wyciek z opakowania.

Jest to głównie spowodowane utratą wypełniacza opakowania lub uszkodzeniem struktury folii wypełniającej. Dlatego podczas pracy należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:

1. Zawory grzybkowe nie powinny być stosowane w rurociągach cieczowych, gdzie łatwo tworzą się osady lub kryształy. Nawet jeśli zawór jest używany w rurociągach pary, sprężonego powietrza, próżni lub cieczy, które muszą regulować przepływ, przed zaworem należy zainstalować filtr, aby zapewnić czystość medium podczas przepływu do zaworu.
2. Podczas zamykania zaworu, jeśli okaże się, że dysk zaworu jest zatkany, nie należy go gwałtownie zamykać, aby zapobiec odchyleniu dysku zaworu lub uszkodzeniu uszczelki przez zanieczyszczenia: szybkie otwieranie i zamykanie kilka razy w celu wypłukania zanieczyszczeń. Jeśli podjęte środki są nieskuteczne, należy je zdemontować i poddać przeglądowi
3. Często smaruj trzpień i nakrętkę trzpienia oraz usuwaj zanieczyszczenia (zwłaszcza z zaworów wodnych i parowych), aby zapobiec rdzewieniu lub zanieczyszczeniom powodującym awarię zaworu.
4. Jeśli okaże się, że uszczelka zaworu, powierzchnia złącza lub uszczelnienie są luźne, uszczelkę lub uszczelnienie należy wymienić na czas, aby uniknąć uszkodzenia dysku zaworu, gniazda zaworu lub różnych powierzchni złącza pod wpływem medium o dużej prędkości (takiego jak para lub sprężone powietrze).
5. Z powyższych względów zawór odwadniający rurociągu parowego musi być zamknięty. Nie należy używać pary, aby zapobiec zamarzaniu i pękaniu zaworu. Krótkie połączenie między zaworem a rurociągiem powinno być jak najkrótsze.
6. Zawór kulowy zmienia prześwit ścieżki przepływu poprzez podnoszenie i opuszczanie dysku. Ścieżki przepływu w zaworze nie znajdują się w tym samym poziomym środku. Podczas instalacji należy zwrócić uwagę na kierunek strzałki na korpusie zaworu (kierunek przepływu to niski wlot i wysoki wylot). W przeciwnym razie przepływ będzie następował od góry dysku zaworu, co spowoduje, że dysk zaworu wytrzyma ciśnienie wsteczne. W rezultacie zawór trudno się otwiera. Gdy zostanie on zmuszony do otwarcia, zawór zostanie uszkodzony z powodu nadmiernej siły. Jednak w przypadku rurociągów niskociśnieniowych, o małej średnicy i na krótkich dystansach, niektóre wymagają dwóch kolejnych zaworów grzybkowych, z których jeden jest zainstalowany z przodu, a drugi z tyłu. Zaletą takiej konfiguracji jest łatwość wymiany uszczelnienia zaworu
7. Podczas wymiany uszczelnienia zaworu ciśnienie powinno być uwalniane przez wylot. Poluzowanie kołnierza dławnicy może spowodować poważne obrażenia, jeśli zawór nadal znajduje się pod ciśnieniem.
8. W przypadku niewznoszących zaworów grzybkowych, gdy zawory są całkowicie otwarte, pokrętło należy pozostawić o pół obrotu, aby uniknąć przypadkowego otwarcia i zamknięcia podczas następnej operacji, a nadmierna siła może uszkodzić zawór.
9. Działanie jest takie samo jak w przypadku innych zaworów, nie można ich szybko otwierać i zamykać, aby uniknąć zjawiska "uderzenia wodnego" w rurociągu.

7. Podsumowanie

Zawór kulowy służy głównie do odcinania przepływu w rurociągach. W porównaniu z zasuwą, zawór kulowy ma lepszą wydajność regulacji, wysokość otwarcia jest niewielka, czas zamykania jest krótki, a produkcja i konserwacja są łatwe. Powierzchnia uszczelniająca nie jest łatwa do zużycia i zarysowania, wydajność uszczelnienia jest dobra, a żywotność jest długa. Konstrukcja korpusu zaworu kulowego jest bardziej skomplikowana, dlatego opór przepływu jest duży, a zużycie energii jest duże; nadaje się do mediów takich jak para wodna i produkty naftowe i nie nadaje się do mediów o dużej lepkości, cząstkach, koksowaniu i wytrącaniu. Zawory kulowe średniego i wysokiego ciśnienia oraz zawory kulowe o dużej średnicy mogą być stosowane jako zrównoważona konstrukcja. Rozszerzonym produktem zaworu kulowego jest zawór dławiący, kontrolujący ciśnienie i przepływ medium poprzez zmianę ścieżki przepływu. Z wyjątkiem części otwierających i zamykających, reszta jest taka sama jak w zaworze kulowym.

Koniec:

NTGD Valve jest profesjonalnym producent zaworów kulowychJeśli masz jakiekolwiek pytania, skontaktuj się z nami