Шаровой кран высокого давления

Что такое шаровой кран высокого давления?

Шаровой кран высокого давления – это шаровой кран, который может работать при давлении более 500 фунтов на кв. дюйм без повреждения корпуса крана. Шаровые краны высокого давления используют шар с отверстием в центре для открытия или закрытия потока жидкости. Шар поворачивается на четверть оборота или на угол 90^o , чтобы разрешить или перекрыть поток жидкости. Когда отверстие шара находится на одной линии с потоком жидкости, клапан открыт. Шаровой кран высокого давления закрыт, когда шар поворачивается на 90^o с помощью рукоятки или привода. Шаровые краны высокого давления обладают высокой прочностью, чтобы выдерживать высокое давление и температуру. Кроме того, шаровые краны высокого давления долговечны, что позволяет им сохранять высокое качество даже при многократном использовании. Шаровые краны высокого давления изготавливаются из металлических материалов, таких как нержавеющая сталь и стальные материалы. Шаровые краны высокого давления соединяются с помощью компрессионного или резьбового типа соединения или болтов и гаек.

Рисунок: Шаровой кран высокого давления.

Компоненты шаровых кранов высокого давления

Тело

Корпус шарового крана высокого давления – это часть, в которой находятся все внутренние компоненты крана. Корпус изготавливается из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь, углеродистая сталь и другие прочные металлические материалы. Антистатические материалы также используются для обеспечения долговечности и правильного функционирования крана.

Стебель

Шток – это компонент шаровых кранов высокого давления, который соединяет привод или маховик с шаром для улучшения управления потоком жидкости. Шток также изготавливается из прочного материала, что позволяет ему передавать крутящий момент при открытии и закрытии, а также работать в условиях высокого давления и высоких температур.

Сиденья

Седла – это внутренние компоненты шарового крана высокого давления, которые усиливаются седельными кольцами для обеспечения герметичности клапана. Седло может быть металлическим или изготовленным из других материалов, например, эластомера.

Мяч

Шар – это компонент шарового крана высокого давления, изготовленный из прочного материала, например, стали, в зависимости от применения крана. Шар отвечает за блокировку или пропуск потока жидкости в шаровом кране высокого давления. Поверхность шара перфорирована для равномерного распределения давления. Шаровые краны высокого давления могут иметь шары с уменьшенным или полным проходом. Шары с уменьшенным проходом лучше всего подходят для тех случаев, когда необходимо минимизировать давление потока жидкости путем ограничения потока. Полнопроходные шары используются там, где требуется неограниченный поток жидкости.

Привод

Шаровые краны высокого давления включаются и выключаются с помощью ручных, электрических или пневматических приводов. Ручными приводами управляют операторы крана. Электрические и пневматические приводы используются в системах с очень высоким давлением, которые могут быть автоматизированы.

Отделка

Облицовка относится к сменным или съемным деталям шаровых кранов высокого давления, которые вступают в контакт с потоком жидкости. К таким деталям относятся шток, посадочные поверхности, шар и уплотнения.

Рисунок: Компоненты шарового крана высокого давления.

Как работает шаровой кран высокого давления?

Чтобы открыть шаровой кран высокого давления, привод или маховик поворачивается на 90^o . Таким образом, привод/маховик, соединенный со штоком, заставляет шток вращаться. Шток соединен с шаром так, что при вращении штока шар поворачивается. Шар в шаровом кране высокого давления поворачивается настолько, что полая сторона шара становится коллинеарной с трубопроводом, таким образом, жидкость беспрепятственно проходит через клапан. Чтобы остановить поток жидкости, привод снова поворачивается на 90^o . Этот поворот заставляет шар повернуться так, что полая сторона шара становится перпендикулярной трубопроводу. Таким образом, поток жидкости будет остановлен, так как давление жидкости заставит седла и шар образовать прочное уплотнение.

Типы шаровых кранов высокого давления

Шаровой кран высокого давления с верхним входом

Это шаровой кран высокого давления, в котором шар собран с верхней стороны. Такая конструкция шарового крана высокого давления позволяет проводить техническое обслуживание шара и седел без отсоединения крана от трубопровода. Шаровой кран высокого давления с верхним входом можно чистить, пока он еще подключен к магистральному трубопроводу. В большинстве случаев шаровые краны высокого давления с верхним входом изготавливаются методом литья, что требует проведения неразрушающего контроля для проверки дефектов, полученных в процессе литья. Шаровые краны высокого давления с верхним входом имеют минимальное количество соединений, что снижает вероятность утечки.

Рисунок: Шаровой кран высокого давления с верхним входом.

Шаровой кран высокого давления с боковым входом

Шаровой кран высокого давления с боковым входом – это шаровой кран, в котором шар собран из боковой части. В большинстве случаев корпус шарового крана высокого давления с боковым входом состоит из двух или трех частей. Части этого шарового крана высокого давления соединяются с помощью болтов и гаек. Для изготовления корпуса шарового крана высокого давления с боковым входом используется такой прочный материал, как сталь. Шаровые краны высокого давления с боковым входом легко собираются. Компоненты отделки этого шарового крана высокого давления правильно выровнены.

Рисунок: Шаровой кран высокого давления с боковым входом.

Двухходовой шаровой кран высокого давления

Это шаровой клапан высокого давления, который имеет два отверстия – одно на входе, а другое на выходе. Этот тип шарового крана высокого давления позволяет жидкости течь прямо от входного отверстия к выходному через шар. Это помогает снизить падение давления, поскольку направление потока не меняется. Двухходовой шаровой кран высокого давления подходит для систем включения/выключения, работающих с жидкостями и суспензиями.

Трехходовой шаровой кран высокого давления

Трехходовой шаровой кран высокого давления – это кран с тремя портами. В конструкции этого шарового крана высокого давления используется Т-образная или L-образная форма. Благодаря такой конструкции трехходовой шаровой кран высокого давления способен выполнять различные манипуляции с потоком жидкости, например, смешивать или отводить поток жидкости. Когда привод или рукоятка шарового крана высокого давления включается, он поворачивает шар, чтобы совместить отверстие на шаре с входным и выходным отверстиями клапана. Трехходовой шаровой кран высокого давления с L-образной конфигурацией позволяет потоку жидкости под углом 90^o из одного порта в другой (отвод жидкости). Трехходовой шаровой кран высокого давления с конфигурацией в форме буквы Т позволяет потоку жидкости перетекать из одного порта в другой (отвод жидкости), а также позволяет потоку жидкости из двух портов смешиваться и затем выбрасываться в трубопровод.

Рисунок: Трехходовой шаровой кран высокого давления.

Шаровые краны высокого давления с фланцевым окончанием

Шаровые краны высокого давления с фланцевым окончанием – это цельные или двухкомпонентные шаровые краны, имеющие фланцевые окончания с отверстиями для болтов для присоединения крана к трубопроводу. Этот тип шаровых кранов высокого давления можно легко установить или демонтировать из трубопроводной системы. Эти краны изготавливаются из прочных металлических материалов, которые помогают им выдерживать высокое давление и высокие температуры, связанные с потоком жидкости, а также шлама.

Рисунок: Шаровой кран высокого давления с фланцевым окончанием.

Шаровой кран высокого давления с цапфой

Это шаровой клапан высокого давления, шар которого опирается на дополнительный вал, называемый цапфой. Цапфа удерживает шар клапана в заданном положении и уменьшает перемещение шара относительно своей оси. Шар в таком шаровом кране высокого давления перемещается только при повороте штока или вала. Шаровые краны высокого давления с цапфой также имеют седла, нагруженные пружинами. Пружины активируются под действием давления поступающей жидкости на шар клапана, удерживаемый цапфой, что способствует созданию герметичного уплотнения. Шаровые краны высокого давления Trunnion эффективно работают в широком диапазоне давлений. Шаровые краны высокого давления с цапфой легче работают при небольшом приводе или меньшем рабочем моменте.

Рисунок: Цапфовый шаровой кран высокого давления.

Приводы, используемые в шаровых кранах высокого давления

• Ручные приводы. В этом случае клапан открывается или закрывается оператором путем поворота маховика с помощью рук. Такой привод используется в шаровых кранах высокого давления с минимальным количеством высокоцикличных операций.
• Пневматические приводы. Это приводы, которые используют сжатый воздух для открытия или закрытия шарового крана высокого давления. Такой привод используется в приложениях, где требуется быстрое время цикла и высокая долговечность.
• Электрические приводы. Это приводы, использующие электричество для питания электродвигателя, который приводит в действие механический механизм для открытия/закрытия шарового крана высокого давления.
• Гидравлические приводы. Это приводы, использующие жидкость под давлением, например, масло или воду. Гидравлические приводы обеспечивают больший крутящий момент, чем другие приводы, для открытия или закрытия шарового крана высокого давления.

Применение шарового крана высокого давления

• Шаровые краны высокого давления используются в химической промышленности для открытия/закрытия, смешивания или распределения различных соединений, используемых при производстве лекарств.
• Шаровые краны высокого давления используются в строительной отрасли.
• Шаровые краны высокого давления используются в сельскохозяйственной промышленности.
• Они используются для управления потоками нефти и газа.
• Они используются в противопожарных системах.
• Эти клапаны используются в морских и оффшорных приложениях.
• Шаровые краны высокого давления используются на паровых электростанциях.
• Эти клапаны используются в системах нагрева, смешивания и отвода жидкости.
• Шаровые краны высокого давления используются в горнодобывающей промышленности.

Преимущества шарового крана высокого давления

• Шаровые краны высокого давления обладают высокой прочностью.
• Шаровые краны высокого давления могут выдерживать высокие температуры.
• Шаровые краны высокого давления устойчивы к коррозии и истиранию.
• Эти клапаны могут работать в жидкостях и суспензиях.
• Шаровые краны высокого давления подходят для широкого спектра применений под давлением.
• Эти клапаны просты в эксплуатации.
• Эти клапаны эффективны, так как не требуют смазки и обеспечивают герметичное уплотнение без утечек.
• Конструкции шаровых кранов высокого давления, например, с верхним входом, легко чистить и ремонтировать.

Недостатки шарового крана высокого давления

• Шаровые краны высокого давления являются более дорогими по сравнению с другими кранами.
• Некоторые конструкции шаровых кранов высокого давления трудно поддаются очистке, что ограничивает их использование в пищевой промышленности, производстве напитков и фармацевтике.
• Шаровые краны высокого давления подвержены износу, особенно при использовании для дросселирования.
• Шаровые краны высокого давления имеют большой вес.

Поиск и устранение неисправностей шаровых кранов высокого давления

Негерметичность сиденья

• Грязь вокруг сиденья. Очистите/удалите грязь.
• Сиденье повреждено. Замените сиденье. Попытайтесь определить причину повреждения, чтобы предотвратить его в будущем.

Утечка через тело

• Корпус поврежден. Отремонтируйте или замените корпус соответствующим образом.
• Прокладка корпуса повреждена. Замените прокладку.
• Ослабление соединений на болтах, гайках, винтах, резьбе. Затяните соединения соответствующим образом.

Утечка через сальниковую набивку

• Ослабленные болты сальника. Затяните болты рекомендуемым моментом.
• Изношена сальниковая набивка. Замените сальниковую набивку.

Утечка через стебель

• Сломанный шток. Извлеките шток для проверки. Если он поврежден, замените его при необходимости.
• Повреждено уплотнительное кольцо штока. Осмотрите уплотнительные кольца и, если они повреждены, замените их.
• Поврежденный шар. Замените шар клапана.

Не работает рукоятка или привод

• Внутренняя непроходимость или скопление мусора. Демонтируйте шаровой кран высокого давления для осмотра рукоятки/приводного механизма. Удалите/очистите мусор, блокирующий механизм закрытия/открытия.
• Химические повреждения на рукоятке/механизме привода. Проверьте механизм открытия/закрытия клапана на предмет химической совместимости со средой. Замените/отремонтируйте поврежденные компоненты.
• Сломана рукоятка. Замените рукоятку.

Резюме

Шаровые краны высокого давления – это шаровые краны, используемые в системах высокого давления свыше 500 фунтов на кв. дюйм. Шаровые краны высокого давления имеют шар с отверстием, через которое проходит рабочая среда. Шаровые краны высокого давления работают путем поворота шара на 90^o , что открывает/закрывает поток среды через клапан. Жидкость проходит через отверстие шара, когда отверстие коллинеарно с трубопроводом. Шаровой кран высокого давления закрывается, когда шар поворачивается на 90^o так, что отверстие становится перпендикулярным трубопроводу. Шаровые краны высокого давления – это прочные краны, изготовленные из прочных металлических материалов, таких как нержавеющая сталь, углеродистая сталь, чугун и другие материалы. Шаровые краны высокого давления используются в различных областях, таких как горнодобывающая, нефтегазовая, химическая промышленность, строительство, противопожарная защита, паровые электростанции, морские и шельфовые установки и др. Существуют различные типы шаровых кранов высокого давления, которые включают двухходовые шаровые краны высокого давления, трехходовые шаровые краны высокого давления, цапфовые шаровые краны высокого давления, шаровые краны высокого давления с фланцевым окончанием, шаровые краны высокого давления с верхним входом и шаровые краны высокого давления с боковым входом.