Керамический шаровой кран

Что такое керамический шаровой кран?

Керамический шаровой кран – это тип шарового крана, внутренние компоненты которого изготовлены из керамических материалов. К таким керамическим компонентам относятся шар, седло и футеровка. Корпус керамического шарового крана изготовлен из металлического материала, например, нержавеющей или углеродистой стали. Металлический корпус используется для защиты керамической облицовки от повреждения внезапным механическим или тепловым ударом. В керамическом шаровом кране используется шар с отверстием в центре, через которое проходит жидкость при вращении ручки. Керамические шаровые краны также могут быть автоматическими с использованием таких приводов, как пневматические, электрические или гидравлические приводы. Преимущества использования керамического шарового крана по сравнению с другими материалами, например, сталью, заключаются в меньшей массе и высокой износостойкости. Керамические шаровые краны обладают превосходной устойчивостью к коррозии и истиранию. Такие свойства керамических шаровых кранов используются в тяжелых условиях эксплуатации, подверженных истиранию и коррозии. Керамические шаровые краны используются в различных отраслях промышленности, таких как нефтяная, химическая и обрабатывающая.

Рисунок: Керамический шаровой кран.

Компоненты керамического шарового крана

Рукоятка/привод

Ручка является компонентом керамического шарового крана с ручным управлением, где оператор крана прикладывает крутящий момент для открытия или закрытия крана. Привод используется в керамических шаровых кранах с приводом и обеспечивает крутящий момент, необходимый для открытия или закрытия крана, а также предоставляет интеллектуальные возможности для автоматизации.

Корпус клапана

Это компонент керамического шарового крана, в котором размещены все внутренние детали клапана. Корпус клапана изготавливается из прочных металлических материалов, таких как углеродистая и нержавеющая сталь, для обеспечения высокой механической прочности клапана, чтобы он мог выдерживать высокое давление и ударные повреждения. Корпус клапана содержит входное и выходное отверстие керамического шарового крана.

Стебель

Это компонент керамического шарового крана, который используется для передачи крутящего момента от рукоятки/привода к шару. Шток соединяет привод/ручку с шаром.

Мяч

Шар – это элемент керамического шарового крана, задачей которого является открытие и закрытие потока жидкости. Шар соединен с рукояткой или приводом через шток. В центре шара имеется отверстие, через которое проходит жидкость, когда клапан находится в открытом состоянии.

Сиденья

Эти компоненты размещаются между шаром и корпусом клапана для поддержки шара, а также для предотвращения утечки жидкости.

Отделка

Отделка относится к внутренним компонентам керамического шарового крана, контактирующим с жидкостью, таким как сальники, уплотнительные кольца и седла.

Сальниковая набивка

Это компонент керамического шарового крана, используемый для обеспечения уплотнения между штоком и корпусом крана для повышения герметичности узла рукоятки и штока.

Рисунок: Компоненты керамического шарового крана.

Как работает керамический шаровой кран?

 Керамический шаровой клапан используется для включения и выключения потока жидкости. Способность керамического шарового крана открывать и закрывать поток жидкости повышается благодаря использованию шара с отверстием в центре. Шар соединен с рукояткой или приводом через шток клапана. Шар отвечает за закрытие и открытие потока жидкости через клапан. Жидкость проходит через керамический шаровой клапан через отверстие в шаре. Чтобы запустить керамический шаровой кран, рукоятку (для ручных керамических шаровых кранов) поворачивают на 90^o градусов против часовой стрелки. Это заставляет шток крана и шар поворачиваться на один и тот же угол 90^o градусов. Когда шар поворачивается на угол 90^o , отверстие шара становится на одной линии с трубопроводом. В результате жидкость проходит через керамический шаровой клапан, и клапан находится в открытом состоянии. Чтобы закрыть керамический шаровой клапан, ручку поворачивают по часовой стрелке, в результате чего отверстие шара поворачивается и становится перпендикулярным трубопроводу, и таким образом шар перекрывает поток жидкости. Тот же принцип работы используется в керамических шаровых кранах, управляемых с помощью привода. Разница лишь в том, что шаровой кран с приводом получает крутящий момент от привода, в отличие от ручного керамического шарового крана, который получает крутящий момент от оператора крана.

Рисунок: Работа керамического шарового крана; открытый клапан (левая сторона) и закрытый клапан (правая сторона).

Типы керамических шаровых кранов

Двухсекционный керамический шаровой кран

Это керамический шаровой клапан, состоящий из двух частей корпуса, соединенных вместе. Одна часть содержит одно концевое соединение и шар, а другая часть содержит внутренние детали и другое концевое соединение. Двухкомпонентный керамический шаровой кран очень распространен среди керамических шаровых кранов. Двухкомпонентный керамический шаровой кран может быть разобран для осмотра, очистки и ремонта. Однако перед демонтажем для очистки или ремонта двухсекционный керамический шаровой кран необходимо удалить из трубопровода.

Трехкомпонентный керамический шаровой кран

Это керамический шаровой клапан, состоящий из трех частей – двух концевых частей и корпуса клапана. Три части этого керамического шарового крана соединены с помощью болтов и гаек. Керамический шаровой кран из трех частей позволяет снимать центральные части крана – шар, седло и шток, пока кран присоединен к трубопроводу. Это помогает очистить засор, заменить сальниковую набивку и седла, отполировать царапины на шаре без необходимости демонтажа керамического шарового крана с трубопровода. Трехкомпонентные керамические шаровые краны очень дороги по сравнению с их двухкомпонентными аналогами.

Трехходовой керамический шаровой кран

Это керамический шаровой кран с тремя портами. Трехходовые керамические шары могут иметь Т-образную или L-образную конфигурацию. Трехходовые керамические шаровые краны используются в промышленности для смешивания или отвода потоков жидкости. L-образная конфигурация используется для отвода жидкости. В L-образном керамическом шаровом кране жидкость из одного порта отводится в один из портов под углом около 90^o , направляя его в другой трубопровод. Т-образный керамический шаровой клапан может использоваться как для смешивания, так и для отвода потоков жидкости. При использовании для смешивания потоков жидкости Т-образный трехходовой керамический шаровой кран использует два потока жидкости, которые смешиваются и образуют один поток жидкости через выходное отверстие. Когда Т-образный керамический шаровой клапан используется для отвода потоков жидкости из одного порта в два или один из трех портов, в зависимости от необходимости.

Рисунок: Трехходовой керамический шаровой кран.

Керамический шаровой кран с V-образным портом

Это керамический шаровой клапан с V-образным отверстием для шара или седла клапана. Керамические шаровые краны с V-образным отверстием помогают точно контролировать скорость потока жидкости путем вращения шара. Керамические шаровые краны с V-портом могут быть оптимизированы для усиления потока с линейными характеристиками. Керамический шаровой кран с V-портом может лучше управлять потоком жидкости по сравнению с другими шаровыми кранами. Это происходит потому, что при открытии керамического шарового крана сначала открывается малый конец “V”-порта, что обеспечивает стабильное управление потоком жидкости. Керамический шаровой клапан с V-образным портом требует прочной конструкции из-за высокой скорости потока жидкости, которая при недостаточной прочности может повредить стандартный керамический шаровой клапан. Керамические шаровые краны с V-образным портом, которые были хорошо спроектированы, могут использоваться для управления потоком жидкости.

Рисунок: V-образный керамический шаровой кран.

Особенности керамического шарового крана

Высокая прочность

Внутренние компоненты керамического шарового крана разработаны и изготовлены с использованием высокоэффективных конструкционных керамических материалов. Корпус и внешние части керамического шарового крана изготавливаются с использованием высокопрочных металлических материалов, которые повышают его механическую прочность.

Прочный

Керамические шаровые краны обладают хорошей абразивной стойкостью, коррозионной стойкостью и высокой прочностью металлического корпуса. При одинаковых условиях работы срок службы керамического шарового крана в 2-4 раза превышает срок службы других кранов, устойчивых к коррозии и абразивному износу.

Устойчивость к коррозии

Керамические шаровые краны имеют стабильные химические характеристики для большинства жидкостей на основе кислот, что делает их превосходными в плане коррозионной стойкости.

Высокое значение твердости

Керамические шаровые краны, как следует из названия, изготавливаются из керамических материалов, которые известны своей высокой твердостью. К таким керамическим материалам относится диоксид циркония, который имеет высокую твердость около HRA88, что является вторым показателем после самого прочного материала алмаза.

Требуется низкий крутящий момент

Керамические шаровые краны имеют гладкую поверхность седла и шара и обладают свойством самосмазывания при открытии и закрытии. Это делает сопротивление открытию и закрытию небольшим и, следовательно, требует небольшого крутящего момента для открытия и закрытия.

Отсутствие утечки жидкости

В керамических шаровых кранах используется поверхностное контактное уплотнение между шаром и седлом. Уплотнительный контакт усиливается благодаря высокой точности округлости шара, что обеспечивает нулевую утечку в соответствии с международными стандартами.

Области применения керамических шаровых кранов

• Керамические шаровые краны используются в химической промышленности для перемещения жидкостей, таких как кислоты, полимерные суспензии и т.д.
• Они используются в производстве продуктов удобрений, таких как фосфорная кислота, аминная селитра, фосфаты и др.
• Керамические шаровые краны используются в целлюлозно-бумажной промышленности для управления потоками жидкостей, таких как отбеливающие вещества, наполнители для бумаги и т.д.
• Эти клапаны используются в системах дренажа и водоснабжения.
• Они используются в пищевой промышленности и производстве напитков.
• Керамические шаровые краны используются в фармацевтике.

Преимущества керамических шаровых кранов

• Керамические шаровые краны просты в эксплуатации.
• Для их открытия и закрытия требуется небольшой крутящий момент.
• Это универсальные клапаны.
• Они очень прочные.
• Они устойчивы к истиранию.
• Керамические шаровые краны устойчивы к коррозии.
• Керамические шаровые краны можно осматривать, чистить и ремонтировать.
• Эти клапаны не имеют утечек.
• Они обладают высокой прочностью для применения при высоком давлении и высоких температурах.

Недостатки керамических шаровых кранов

• Керамические шаровые краны закрываются очень быстро, что может вызвать проблемы с избыточным давлением и забиванием.
• Элементы обшивки керамических шаровых кранов обладают низкой прочностью, что делает их восприимчивыми к повреждениям.
• Керамические шаровые краны не подходят для дросселирования.

Поиск и устранение неисправностей керамических шаровых кранов

Керамический шаровой клапан пропускает жидкость в закрытом состоянии

• Поврежденный шарик. Замените шарик.
• Поврежденные сиденья. Замените сиденья.
• Шар закрыт не полностью. Проверьте настройки открытия или закрытия шара.

Неравномерное движение мяча

• Отложения между седлом и шаром или между шаром и корпусом крана. Очистите внутреннюю поверхность керамического шарового крана и уплотнительные поверхности и при необходимости замените седла.

Очень высокий крутящий момент для открытия или закрытия керамического шарового крана

• Инородные материалы в клапане. Удалите материалы.
• Высокое давление и или температура. Убедитесь, что клапан работает при рекомендуемом давлении и температуре.
• Сиденья повреждены. Замените сиденья.

Керамический шаровой клапан с шумной работой или гидроударом

• Жидкость течет с очень высокой скоростью или неправильно подобран размер клапана. Убедитесь, что клапан и расход жидкости соответствуют рекомендациям производителя клапана.

Утечка пара

• Ослаблен винт крышки сальника. Затяните винт сальника.
• Повреждено уплотнение штока. Замените уплотнение штока.

Резюме

Керамический шаровой кран – это тип шарового крана, внутренние компоненты которого – седло, шар и футеровка – изготовлены из керамических материалов. Внешняя часть керамического шарового крана изготовлена из прочных металлических материалов, таких как нержавеющая и углеродистая сталь. Металлические материалы предназначены для обеспечения высокой прочности при высоком давлении и высокой температуре, а также ударопрочности. Керамические шаровые краны работают за счет использования шара с отверстием в средней части. Жидкость через керамический шаровой клапан проходит через отверстие шара. Керамические шаровые краны могут управляться как вручную, так и с помощью привода. Керамические шаровые краны бывают различных типов, включая керамические шаровые краны с V-образным портом, двухсекционные керамические шаровые краны, трехсекционные керамические шаровые краны и трехходовые керамические шаровые краны. Области применения керамических шаровых кранов включают химическую промышленность, производство удобрений, дренаж и водоснабжение, продукты питания и напитки, фармацевтику и другие. Преимущества керамических шаровых кранов: долговечность, универсальность, быстрота в работе, низкий рабочий момент, устойчивость к истиранию и коррозии, отсутствие утечек и ремонтопригодность.