Пневматический шаровой клапан

Что такое пневматический шаровой кран?

Пневматический шаровой кран – это тип шарового крана, в котором используется пневматический привод. Этот тип крана подходит для включения и выключения. Пневматические шаровые краны быстро приводятся в действие, что помогает экономить время. Пневматические шаровые краны могут быть автоматическими или полуавтоматическими в зависимости от ваших предпочтений. Работа пневматического шарового крана зависит от вращения шара с отверстием. Шар в пневматическом шаровом клапане имеет отверстие в средней части. Именно через это отверстие проходит жидкость в пневматическом шаровом клапане, когда она поступает из трубопроводной системы. Пневматические шаровые краны открываются/закрываются, когда привод клапана делает четверть оборота, чтобы либо пропустить поток жидкости, либо заблокировать его. Пневматические шаровые краны изготавливаются из прочных материалов, в основном из металлов, таких как нержавеющая сталь, углеродистая сталь, латунь и другие материалы. Прочные материалы в основном используются для изготовления корпуса крана, который является основным компонентом, определяющим прочность крана в условиях высокого давления. Пневматические шаровые краны бывают различных типов, что делает эти краны полезными во многих областях применения, например, при работе с газами и жидкостями.

Рисунок: Шаровой кран с пневматическим приводом.

Как работает пневматический шаровой клапан?

Пневматический шаровой клапан использует пневматический привод с реечной передачей для получения механической энергии, пригодной для закрытия или открытия потока жидкости. Пневматический шаровой клапан зависит от сжатого воздуха для создания энергии давления, которая преобразуется в механическую энергию. В пневматическом приводе при подаче пневматического давления поршень и стойка перемещаются линейно, вызывая вращение шестерни. Затем шестерня вращает приводной вал, который вращает шток пневматического шарового клапана. Шар в пневматическом шаровом клапане соединен со штоком клапана. Шток соединен с пневматическим приводом. Чтобы открыть пневматический шаровой клапан, привод включается, и с помощью реечной шестерни привода поворачивает шток на 90^o , который также поворачивает шар клапана на те же 90^o . Когда шар поворачивается на четверть оборота, это способствует тому, что отверстие шара оказывается на одной линии с трубопроводом, что позволяет жидкости течь. В этом случае пневматический шаровой клапан считается открытым. Чтобы закрыть пневматический шаровой клапан, привод поворачивает шток клапана против часовой стрелки на угол 90^o . Это заставляет шток также поворачивать шар клапана в том же направлении против часовой стрелки на угол 90^o . На этом этапе отверстие шара становится перпендикулярным трубопроводу и перекрывает поток жидкости. Теперь считается, что клапан находится в закрытом состоянии и жидкость не течет.

Рисунок: Работа пневматического шарового крана.

Типы пневматических шаровых кранов

Шаровой кран с цапфой с пневматическим приводом

Это пневматический шаровой клапан, в котором шар вращается в фиксированном положении. Шар в пневматическом цапфовом шаровом клапане удерживается в положении с помощью вала как с нижней, так и с верхней стороны, что делает его неспособным двигаться в боковом направлении. Уплотнение цапфового шарового крана с пневматическим приводом создается, когда давление жидкости прижимает плавающее кольцо седла к шару, или путем предварительного сжатия шара и седла. Цапфа или вал в шаровом кране с пневматическим приводом помогает поглощать давление потока жидкости. Таким образом, контакт между седлом и шаром не подвергается чрезмерным нагрузкам, а момент открытия/закрытия остается более низким, что делает пневматический шаровой кран с цапфой простым в эксплуатации. Пневматические шаровые краны с высоким рабочим давлением и большим диаметром чаще всего проектируются с цапфовым шаром.

Рисунок: Цапковый шаровой кран с пневматическим приводом.

Двухсекционный пневматический шаровой кран

Это пневматический шаровой клапан, который разделен на две части. Одна часть этого пневматического шарового клапана содержит корпус клапана и одно концевое соединение. Вторая часть клапана крепится к первой части и фиксирует накладку в нужном положении. Вторая часть также содержит другой концевой шарнир для противоположной стороны. Одним из преимуществ шарового крана с пневматическим приводом, состоящего из двух частей, является возможность его разборки для проведения ремонтных работ, очистки и технического обслуживания. Однако шаровой кран с пневматическим приводом из двух частей необходимо полностью извлечь из трубопровода, чтобы разделить две части.

Рисунок: Двухсекционный пневматический шаровой кран.

Трехсекционный пневматический шаровой кран

Это пневматический шаровой клапан, корпус которого разделен на три части. Три части – это корпус клапана и два конца, соединяющие пневматический шаровой клапан с системой трубопроводов. Три части соединяются с помощью болтов и гаек. Шаровой клапан с пневматическим приводом из трех частей позволяет легко извлечь из трубопровода центральный компонент клапана – часть, содержащую шар, шток и седло. Трехсекционный шаровой кран с пневматическим приводом облегчает удаление грязи, замену уплотнений и седел без необходимости демонтажа крана из трубопроводной системы. Одним из основных преимуществ трехсекционного пневматического шарового крана является то, что его можно ремонтировать или чистить, не вынимая из трубопроводной системы. Однако трехкомпонентный пневматический шаровой кран стоит дороже по сравнению с другими кранами.

Рисунок: Трехсекционный пневматический шаровой кран.

Трехходовой пневматический шаровой кран

Это шаровой кран с пневматическим приводом, имеющий три порта. Трехходовой пневматический шаровой клапан имеет конфигурацию T или L, которая зависит от требуемой схемы потока. Трехходовой пневматический шаровой клапан лучше всего подходит для смешивания или перенаправления потока жидкости в различных приложениях. Т-конфигурация трехходового пневматического шарового крана используется для изготовления клапана, который может смешивать два потока жидкости в один поток. Смешивание двух жидкостей в пневматическом шаровом клапане происходит путем слияния двух потоков на входе. Кроме того, T-конфигурация трехходового пневматического шарового клапана может использоваться в качестве механизма отвода жидкости, в котором одно входное отверстие используется для отвода жидкости в двух направлениях одновременно. L-конфигурация трехходового пневматического шарового крана позволяет отводить жидкость в одном направлении за один раз. При такой конфигурации жидкость может быть направлена в два разных выходных отверстия.

Рисунок: Трехходовой пневматический шаровой кран.

Двухходовой пневматический шаровой кран

Двухходовой пневматический шаровой клапан имеет два отверстия – входное и выходное. У двухходового пневматического шарового крана входное и выходное отверстия расположены почти на одной прямой линии, что обеспечивает прямолинейный поток жидкости из трубопроводной системы в следующий трубопровод через клапан. Таким образом, двухходовые пневматические шаровые краны являются клапанами с однонаправленным потоком жидкости, поскольку жидкость течет только от входного отверстия к выходному. Двухходовые пневматические шаровые краны являются наиболее распространенными из всех пневматических шаровых кранов. Это объясняется тем, что эти краны просты по конструкции и надежны для большинства применений. Двухходовые пневматические шаровые краны подключаются к трубопроводной системе несколькими способами, например, с помощью резьбы, болтов и гаек, что позволяет легко разбирать их для очистки, ремонта и обслуживания.

Рисунок: Двухходовой пневматический шаровой кран

Пневматический шаровой кран с уменьшенным проходом

Это шаровой клапан с пневматическим приводом, в котором внутренний диаметр шара клапана меньше внутреннего диаметра отверстия клапана. Пневматический шаровой клапан с уменьшенным проходом вносит потери на трение в систему из-за уменьшенного диаметра прохода. Однако эти потери на трение сравнительно малы по сравнению с потерями, возникающими в клапанах других типов. Шаровые краны с уменьшенным проходом с пневматическим приводом подходят там, где есть турбулентность, перепад давления и где характеристики материала не являются основной проблемой. Пневматические шаровые краны с уменьшенным проходом имеют небольшие размеры и более низкую стоимость. Шаровые краны с пневматическим приводом с уменьшенным проходом могут быть выбраны для использования, когда требуемый расход не является жестким, поскольку они будут дешевле и их вес сравнительно меньше.

Полнопроходной пневматический шаровой кран

Это шаровые краны с пневматическим приводом, в которых диаметр прохода шара совпадает с диаметром трубы. Одним из основных преимуществ полнопроходного пневматического шарового крана является то, что он не имеет дополнительных потерь на трение и его легче чистить. Простота проверки и очистки без необходимости демонтажа крана и без остановки производства в больших системах не может быть недооценена. Одной из основных проблем полнопроходных шаровых кранов с пневматическим приводом является более высокая стоимость, что является недостатком во многих областях применения. Полнопроходные пневматические шаровые краны используются в случаях, когда важно низкое сопротивление потоку жидкости, например, на всасывающих трубопроводах насосов, где перепад давления может повлиять на производительность насоса.

Области применения пневматических шаровых кранов

• Пневматические шаровые краны используются в газовой и нефтяной промышленности.
• Шаровые краны с пневматическим приводом используются в производстве продуктов питания и напитков.
• Они используются в фармацевтике.
• Эти клапаны используются на паровых электростанциях.
• Пневматические шаровые краны используются в химических добавках.
• Шаровые краны с пневматическим приводом используются во многих отраслях промышленности для включения/выключения.

Преимущества пневматических шаровых кранов

• Пневматические шаровые краны работают быстро.
• Эти клапаны имеют простую конструкцию, они легкие и имеют небольшие размеры.
• Пневматические шаровые краны имеют хорошие уплотнения, которые обеспечивают нулевую утечку.
• Шаровые краны с пневматическим приводом легко чистить, ремонтировать и обслуживать.
• Эти клапаны могут быть автоматическими или полуавтоматическими.
• Эти клапаны универсальны, поскольку могут применяться в различных отраслях промышленности.
• Пневматические шаровые краны бывают различных типов, что помогает пользователям выбрать оптимальный клапан с учетом стоимости и области применения.

Недостатки пневматических шаровых кранов

• Пневматические шаровые краны имеют полости вокруг седла и шара, что делает эти краны непригодными для работы со шламами, так как твердые частицы вызывают засорение клапана, что увеличивает момент открытия/закрытия, а также приводит к поломке клапана.
• Пневматические шаровые краны быстро закрываются и открываются, что может вызвать проблемы с забиванием и избыточным давлением.

Поиск и устранение неисправностей пневматических шаровых кранов

Утечка жидкости из седла шарика

• Поврежденное седло. Вымойте и промойте пневматический шаровой кран. Если седло повреждено, замените его.
• Неправильное сопряжение посадочных поверхностей и шариков. Проверьте сопрягаемые поверхности и отрегулируйте их соответствующим образом.

Негерметичность прокладки корпуса

• Ослабьте болты и гайки фланца. Затяните болты и гайки по диагонали с одинаковым моментом затяжки.
• Поврежденная прокладка. Замените прокладку.

Негерметичность сальниковой набивки

• Ослабленное соединение сальниковой набивки. Затяните соединение.
• Изношена сальниковая набивка. Замените сальниковую набивку.

Пневматический привод не достигает полного открытого или закрытого положения

• Давление слишком низкое. Подайте давление в соответствии с рекомендациями производителя пневматического шарового крана.
• Неправильно подобран размер клапана. Сверьте требуемый крутящий момент пневматического шарового крана с крутящим моментом привода и используйте рекомендуемые значения крутящего момента.
• Шестерня установлена не в правильном положении. Соберите пневматический привод соответствующим образом.
• Винты ограничителя установлены неправильно. Отрегулируйте винты соответствующим образом.

Резюме

Шаровой клапан с пневматическим приводом – это клапан, который использует сжатый воздух для открытия или закрытия потока жидкости. В пневматическом приводе есть поршень, рейка и шестерня, которые помогают преобразовать энергию давления в механическую энергию. Именно механическая энергия используется для открытия или закрытия клапана. Когда в пневматический привод поступает пневматическое давление, оно заставляет поршень и стойку двигаться линейно, что приводит к вращению шестерни. Когда шестерня вращается, она поворачивает шток клапана и шар на 90^o . Это помогает закрыть/открыть поток жидкости. Пневматические шаровые краны сконструированы с шаром, имеющим отверстие в центре. Жидкость проходит через клапан через это отверстие. Пневматический шаровой клапан открыт, когда отверстие шара находится на одной линии с трубой, содержащей жидкость. Когда отверстие шара поворачивается на 90^o , делая его перпендикулярным потоку жидкости, клапан закрывается, так как жидкость не может протекать через него. Пневматические шаровые краны используются в различных областях, таких как производство продуктов питания и напитков, фармацевтика, нефтегазовая промышленность, обрабатывающая промышленность, электростанции и др. К преимуществам пневматических шаровых кранов относятся простота использования, возможность автоматизации, возможность применения в различных областях, возможность очистки и ремонта, быстрая работа, универсальность и долговечность.