Trzyczęściowy zawór kulowy jest typem zawór kulowy składa się z trzech części, które stanowią korpus i dwóch zaślepek. Złącza końcowe lub zaślepki są łączone z rurociągiem poprzez gwintowanie, za pomocą śrub i nakrętek lub poprzez spawanie. Trzy części są połączone ze sobą za pomocą śrub i nakrętek, co ułatwia demontaż głównego korpusu zaworu w celu naprawy i czyszczenia bez konieczności demontażu złączy rurowych lub połączeń końcowych. Po zainstalowaniu trzyczęściowego zaworu kulowego, elementy zaworu, które ulegają zużyciu, takie jak kule, trzpień i gniazda, mogą być wymieniane niezależnie i szybko. Jedną z zalet zastosowania trzyczęściowego zaworu kulowego jest to, że można go zdemontować w celu konserwacji i czyszczenia, co czyni go bardzo opłacalnym w dłuższej perspektywie. Wymiana uszczelek i gniazd sprawia, że trzyczęściowy zawór kulowy jest tańszy niż wymiana całego zaworu. Ponadto brak konieczności demontażu złączy rurowych w trzyczęściowym zaworze kulowym pomaga zapobiegać przestojom produkcji w przypadku konserwacji.
Rysunek: Trzyczęściowy zawór kulowy.
Pokrętło ręczne to element trzyczęściowego zaworu kulowego, do którego operator zaworu przykłada moment obrotowy w celu otwarcia lub zamknięcia zaworu. Koło ręczne jest używane, gdy trzyczęściowy zawór kulowy jest ręczny. Jeśli zawór nie jest ręczny, jest obsługiwany przez siłownik. Siłownik to urządzenie zintegrowane z trzyczęściowym zaworem kulowym w celu zapewnienia momentu obrotowego do otwierania i zamykania zaworu. Niektóre z dostępnych siłowników dla trzyczęściowego zaworu kulowego to siłowniki pneumatyczne, hydrauliczne i elektryczne.
Korpus zaworu jest głównym elementem trzyczęściowego zaworu kulowego, ponieważ służy jako główna bariera przed ciśnieniem i zawiera wszystkie wewnętrzne części zaworu. Korpus zaworu jest wykonany z mocnych materiałów w stosunku do innych części zaworu, takich jak gniazda i uszczelki, aby zapewnić, że jest wystarczająco wytrzymały, aby wytrzymać wysokie ciśnienie i wysokie temperatury. Większość trzyczęściowych zaworów kulowych jest używana w zastosowaniach wysokociśnieniowych, a zatem ich korpusy są wykonane z wytrzymałych materiałów, takich jak stal nierdzewna, stal węglowa i żeliwo.
Trzpień/wał jest elementem trzyczęściowego zaworu kulowego, który służy do połączenia kuli z siłownikiem, aby mógł przenosić siłę lub moment obrotowy wymagany do otwarcia/zamknięcia zaworu. Trzpień jest również wykonany z wytrzymałych materiałów, takich jak stal, brąz i mosiądz, aby pomóc mu wytrzymać wysokie temperatury i ciśnienie, a także umożliwić przenoszenie wysokiego momentu obrotowego w przypadku dużych trzyczęściowych zaworów kulowych.
Jest to element trzyczęściowego zaworu kulowego przeznaczony do zamykania/otwierania zaworu kulowego. Kula ma otwór w środku. Płyn przepływa przez 3-częściowy zawór kulowy przez ten otwór.
Gniazda to wewnętrzne elementy między kulą a korpusem 3-częściowego zaworu kulowego. Gniazda służą do zapewnienia uszczelnienia między kulą a korpusem zaworu, a także do podparcia kuli.
Uszczelnienie to uszczelka umieszczona wokół trzpienia, aby zapobiec wydostawaniu się płynu.
Wykończenie odnosi się do elementów trzyczęściowego zaworu kulowego, takich jak tuleje, kula, trzpień, gniazda, powierzchnie osadzenia i pierścienie uszczelniające.
Rysunek: Elementy składowe trzyczęściowego zaworu kulowego.
Trzyczęściowy zawór kulowy działa przy użyciu kuli, która jest odpowiedzialna za otwieranie i zamykanie przepływu płynu. Ta kula w trzyczęściowym zaworze kulowym ma otwór w środkowej części. To właśnie przez ten otwór płyn przepływa przez zawór. Trzyczęściowy zawór kulowy ma kulę połączoną z trzpieniem. Trzpień jest następnie połączony z pokrętłem lub siłownikiem. Siłownik lub pokrętło wykonuje ćwierć obrotu (90o stopni) w celu otwarcia/zamknięcia zaworu kulowego. Gdy pokrętło/siłownik obraca się o 90osprawia, że trzpień i kula obracają się o ten sam kąt 90°.o. Ćwierć obrotu kuli sprawia, że otwór kuli jest współliniowy z rurociągiem, co umożliwia przepływ płynu przez zawór. W takim przypadku trzyczęściowy zawór kulowy jest zamknięty. Aby zablokować przepływ płynu, kula jest następnie obracana w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara o 90 stopni.o. Sprawia to, że otwór kuli jest prostopadły do przepływu płynu lub rurociągu, dzięki czemu płyn nie przepływa.
3-częściowy zawór kulowy z pełnym otworem to zawór, w którym średnica otworu kuli jest taka sama jak średnica rury. Zaletą 3-częściowego zaworu kulowego z pełnym otworem jest brak dodatkowych strat tarcia i łatwiejsze czyszczenie. Jednak 3-częściowy zawór kulowy z pełnym otworem ma większą obudowę i większą kulę w porównaniu do zaworu kulowego ze zmniejszonym otworem. W związku z tym koszt zaworu pełnoprzelotowy zawór kulowy jest wyższy, co stanowi wyzwanie dla wielu producentów. 3-częściowe zawory kulowe z pełnym otworem są stosowane tam, gdzie wymagany jest niski opór przepływu płynu, na przykład w rurach ssących pomp, w których spadek ciśnienia może wpływać na wydajność pompy.
Trzyczęściowy zawór kulowy o zmniejszonym otworze to zawór o mniejszej średnicy otworu kuli niż średnica rury. W trzyczęściowym zaworze kulowym obszar przepływu płynu staje się węższy na wylocie zaworu za zaworem. W związku z tym wprowadzane są straty tarcia powodujące spadek ciśnienia. Ponieważ wypływ płynu pozostaje stały, prędkość przepływu wzrasta wraz ze zmniejszaniem się obszaru przepływu. Jednak pomimo strat tarcia i spadku ciśnienia, 3-częściowe zawory kulowe o zmniejszonym otworze są częściej stosowane w porównaniu z 3-częściowymi zaworami kulowymi o pełnym otworze. Zawory kulowe o zmniejszonym otworze są stosowane tam, gdzie turbulencje i natężenie przepływu nie są głównymi problemami, a gromadzenie się cząstek nie jest prawdopodobne. Koszt 3-częściowego zaworu kulowego o zmniejszonym otworze jest niższy, ponieważ zawory te mają mniejszą obudowę i rozmiar kuli.
Rysunek: 3-częściowy zawór kulowy o zredukowanym otworze.
Jest to trzyczęściowy zawór kulowy z kulą posiadającą otwór w kształcie litery "V". Kształt V oznacza również konstrukcję gniazda. Trzyczęściowy zawór kulowy z otworem w kształcie litery "V" zapewnia większą kontrolę nad wydajnym zamykaniem i otwieraniem przepływu płynu. Przepływ w zaworze Zawór kulowy z portem V jest prawie liniowy. Trzyczęściowe zawory kulowe V-port są mocniejsze, ponieważ są przeznaczone do pracy z przepływem płynu o dużej prędkości, który może uszkodzić standardowe zawory kulowe.
Rysunek: Trzyczęściowy zawór kulowy z portem V.
Jest to trzyczęściowy zawór kulowy, w którym kula zaworu obraca się w ustalonej pozycji. Kula w 3-częściowym zaworze kulowym jest utrzymywana w pozycji przez wał na dole i na górze, dzięki czemu nie może poruszać się w kierunku bocznym. A czopowy zawór kulowy tworzy uszczelnienie poprzez odpowiednie naprężenie kuli i gniazda lub poprzez dociskanie gniazda do kuli za pomocą ciśnienia płynu. Element czopowy pochłania ciśnienie przepływu płynu, dzięki czemu styk między gniazdem a kulą nie jest nadmiernie obciążony. Dzięki temu moment obrotowy w 3-częściowym zaworze kulowym z czopem obrotowym jest niższy, co ułatwia otwieranie/zamykanie zaworu kulowego. Koncepcja czopowych zaworów kulowych jest wykorzystywana do produkcji dużych trzyczęściowych zaworów kulowych i zaworów stosowanych w aplikacjach wysokociśnieniowych.
Rysunek: Trzyczęściowy zawór kulowy Trunnion.
Jest to zawór z kulą zawieszoną w płynie i utrzymywaną w swojej pozycji przez dwa pierścienie uszczelniające. Kula zaworu jest podtrzymywana na swoim miejscu przez gniazda i może swobodnie poruszać się w kierunku bocznym. Ciśnienie płynu działa na kulę, wciskając ją w gniazdo i zapewniając w ten sposób szczelne uszczelnienie. Pływające 3-częściowe zawory kulowe są najczęściej stosowane w aplikacjach nisko- i średniociśnieniowych. Pływające 3-częściowe zawory kulowe charakteryzują się dobrym uszczelnieniem i prostą konstrukcją. Pływające zawory kulowe nie są stosowane w dużych rozmiarach i aplikacjach wysokociśnieniowych, ponieważ duża siła działająca na kulę może zdeformować gniazda i wpłynąć na właściwości uszczelniające zaworu przy niskim ciśnieniu. Innym powodem jest to, że duża siła działająca na kulę sprawia, że 3-częściowy zawór kulowy jest trudny w obsłudze, co wymaga wysokich wartości momentu obrotowego, aby pokonać siłę gniazda przy wysokim ciśnieniu.
Trzyczęściowe zawory kulowe to zawory składające się z trzech części, czyli korpusu i dwóch zaślepek. Te trzy części są połączone za pomocą śrub i nakrętek. Są one bardzo wytrzymałe, ale kosztowne w porównaniu do innych zaworów, takich jak dwuczęściowe zawory kulowe. 3-częściowe zawory kulowe wykorzystują kulę z otworem w środku. Kula jest odpowiedzialna za otwieranie/zamykanie płynu. Płyn przepływa przez trzyczęściowy zawór kulowy przez otwór kuli.
Zawory te działają poprzez ustawienie otworu kuli w linii z rurą, w której płyn przechodzi przez otwór kuli, a rura jest otwarta. Trzyczęściowe zawory kulowe są zamknięte, gdy uchwyt lub siłownik jest obrócony o 90 stopni.o w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, gdzie kula staje się prostopadła do rury blokując przepływ płynu. Trzyczęściowe zawory kulowe znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, takich jak m.in. przemysł farmaceutyczny, spożywczy, energetyczny, irygacyjny, naftowy i gazowy. Zalety korzystania z trzyczęściowych zaworów kulowych obejmują szybką pracę, możliwość czyszczenia, naprawy i konserwacji, możliwość wykorzystania w różnych zastosowaniach i wykonanie z wytrzymałych materiałów, m.in. do zastosowań wysokociśnieniowych.
Jakie są główne części zaworu sterującego?
Jakie są najlepsze zawory do zastosowań związanych z gnojowicą?
Zawory kulowe z gniazdem metalowym a zawory z gniazdem miękkim
Zrozumienie różnic między zaworami Double Block and Bleed (DBB) i Double Isolation Bleed (DIB)
Rodzaje zaworów stosowanych w przemyśle chemicznym
