Трехходовой шаровой клапан

Что такое трехходовой шаровой клапан?

Трехходовой шаровой клапан – это особая конфигурация двухседельного шарового клапана. Этот тип клапана имеет два основных типа: один тип трехходового шарового клапана используется для смешивания, чтобы объединить два потока жидкости, которые текут к общему выходному отверстию. Другой тип используется для отвода потока, принимая общий поток и разделяя его на два выходных отверстия. Представителем применения смешивания является объединение двух различных жидкостей для создания определенного продукта на выходе. С другой стороны, отводной трехходовой шаровой клапан может использоваться для переключения потока жидкости из одной емкости в другую. Отводной клапан также используется для регулирования температуры в теплообменнике. При регулировании температуры трехходовой шаровой клапан направляет одну часть потока жидкости через теплообменник, а остальная часть потока жидкости идет в обход теплообменника. Соответствующее разделение жидкости обеспечивает тепловой баланс, необходимый для регулирования температуры. В трехходовом шаровом клапане силы, действующие на двойное седло, не уравновешиваются, как в двухходовом двухседельном клапане. Это связано с тем, что трехходовой шаровой клапан имеет различные уровни давления в каждом канале потока. Кроме того, трехходовой шаровой клапан имеет различные динамические силы, действующие на каждую головку плунжера. Поэтому трехходовой шаровой клапан не следует использовать там, где имеется большой перепад давления.

Рисунок: Трехходовой шаровой клапан.

Компоненты трехходового шарового клапана

Привод

Привод – это источник энергии для закрытия или открытия клапана. В трехходовом шаровом клапане могут использоваться несколько типов приводов: ручные, пневматические, гидравлические и электрические приводы.

Капот

Крышка – это компонент трехходового шарового клапана, который соединяет корпус клапана для обеспечения герметичного закрытия без утечек. Крышка, используемая в трехходовом шаровом клапане, может быть болтовой (используются болты и гайки) или винтовой (используются винты). Каждый из этих двух типов колпаков имеет свои преимущества, например, резьбовой колпак обеспечивает герметичное уплотнение. Болтовая крышка лучше всего подходит для трехходовых глобусных клапанов, работающих при очень высоком давлении.

Сальниковая набивка

Сальник трехходового шарового клапана – это прокладка, используемая для повышения герметичности уплотнения между крышкой и штоком клапана. Она используется для предотвращения утечки жидкости из сальника и штока. Она имеет сальниковые фиксаторы, которые затягиваются для обеспечения отсутствия утечки. Сальник трехходового шарового клапана может быть изготовлен из различных материалов, таких как эластомеры, PTFE, волокнистые материалы и др. Набивка трехходового шарового клапана должна быть изготовлена таким образом, чтобы снизить риск повреждения штока и, как следствие, утечки жидкости.

Седельное кольцо

Это компонент трехходового шарового клапана, который уплотняет пространство между штоком, плунжером и крышкой. Седельное кольцо вкручивается в клапан винтом или затягивается моментом. Седло/седельное кольцо обеспечивает сменную и стабильную запорную поверхность.

Стебель

Шток соединяет привод с диском, помогая передавать усилие для управления потоком через клапан. Шток трехходового шарового клапана используется для правильного позиционирования диска и обеспечения необходимого движения плунжера для закрытия или открытия клапана. Шток является одним из основных компонентов трехходового шарового клапана, поскольку он соединяет внутренние компоненты клапана и привод. Чтобы предотвратить утечку жидкости, шток клапана снабжен уплотнением вокруг него. Набивку вокруг штока следует заменять в соответствии с рекомендациями производителя трехходового шарового клапана. Шток изготавливается из прочных материалов, таких как сталь, чтобы он мог выдерживать высокое давление и напряжения в клапане во время работы.

Штекер

Затвор – еще один очень важный компонент трехходового шарового клапана. Он также известен как диск. Когда клапан закрыт, плунжер сидит на седле, перекрывая поток жидкости. Когда плунжер располагается над седлом клапана, он пропускает поток жидкости.

 Корпус клапана

Корпус клапана трехходового шарового клапана – это компонент, который удерживает все остальные компоненты вместе. В корпусе клапана расположены все внутренние компоненты клапана, обеспечивающие управление жидкостью. Корпус клапана имеет три отверстия, необходимые для трехходового шарового клапана.

Рисунок: Компоненты трехходового шарового клапана.

Принцип работы трехходового шарового клапана

Работа трехходового глобусного клапана в основном зависит от его использования. Эти клапаны в основном используются для смешивания или перенаправления потока жидкости. Таким образом, принцип работы трехходового глобусного клапана зависит от его использования, как описано ниже.

Трехходовой шаровой клапан, используемый для смешивания

Когда трехходовой шаровой клапан используется для смешивания, жидкость из входных отверстий A и B смешивается в корпусе клапана. После смешивания жидкость передается через выходное отверстие AB. Смешивание двух жидкостей при различных давлениях и температурах позволяет улучшить требуемые свойства и направить их для использования в нестандартных условиях.

Рисунок: Работа трехходового шарового клапана для смешивания.

Трехходовой шаровой клапан, используемый для отвода потока

Трехходовой шаровой клапан, используемый для отвода потока, имеет AB в качестве входного отверстия, а A и B – в качестве выходных отверстий. Когда шпиндель и плунжер находятся в положении 100% вверх, порт А блокируется. Это позволяет потоку жидкости течь только из AB в B. Когда шпиндель и плунжер находятся в положении 100% вниз, поток жидкости через порт B блокируется. Таким образом, поток происходит только из AB в A.

Рисунок: Работа трехходового глобусного клапана, используемого для отвода воды.

Трехходовые шаровые краны могут также использоваться в качестве перепускных клапанов как в первичном, так и во вторичном контуре.

Типы трехходовых шаровых клапанов

Существует два типа трехходовых глобусных клапанов в зависимости от области применения – отводящие и смесительные трехходовые глобусные клапаны.

Разводные трехходовые глобусные клапаны

Это трехходовые глобусные клапаны, используемые для перенаправления потока жидкости. Эти клапаны имеют два выходных и одно входное отверстие. При движении штока клапана смещаются два затвора. На основании геометрии пробок и седла входящий поток жидкости распределяется по двум выходящим линиям. Эти клапаны имеют общий шток, который используется для управления двумя пробками для двух выходов. Отводные трехходовые шаровые клапаны используются в нескольких областях применения, например, в больших вентиляционных установках для охлаждения или нагрева. Эти клапаны также используются в гидросистемах с переменным расходом. Чтобы продлить срок службы трехходовых глобусных клапанов, их следует устанавливать так, чтобы шток располагался вертикально над корпусом клапана. Производители трехходовых шаровых клапанов изготавливают эти клапаны с использованием прочных материалов в различных компонентах клапана, таких как корпус клапана, шток и заглушки. Эти прочные материалы призваны помочь клапану преодолеть высокое давление, возникающее в результате высокого давления жидкости. К таким прочным материалам относятся нержавеющая сталь и латунь. Эти материалы также используются для защиты клапана от коррозионных и абразивных сред, которые могут легко повредить клапан.

Смесительные трехходовые шаровые клапаны

Смесительный трехходовой шаровой клапан – это клапан, используемый для смешивания. Этот клапан используется в тех случаях, когда необходимо смешать две жидкости с разным давлением и температурой или другими характеристиками, но в итоге на выходе клапана получается жидкость с одинаковыми свойствами. Эти клапаны могут работать с несколькими приводами, такими как пневматические, электрические, ручные или гидравлические приводы. Эти клапаны имеют прямое соединение и универсальную крышку. Эти клапаны изготавливаются из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь. Прочный материал помогает преодолевать давление и температуру потока жидкости. Сочетание высокого давления и температуры может легко ослабить клапан, поэтому производители трехходовых шаровых клапанов всегда используют прочные материалы.

Особенности трехходового шарового клапана

• В трехходовых шаровых кранах используется конструкция с верхним входом, облегчающая осмотр и обслуживание.
• Трехходовые шаровые клапаны могут работать с различными типами приводов в соответствии с предпочтениями заказчика.
• Они имеют сбалансированную окантовку, позволяющую обеспечить высокую скорость потока жидкости при уменьшении размеров привода.
• Трехходовые шаровые клапаны обладают превосходной диапазоном регулирования потока жидкости.
• Эти клапаны могут смешивать различные жидкости в один жидкий компонент.
• Эти клапаны могут перенаправлять поток из одного направления в другое.
• Эти клапаны могут ограничивать поток жидкости.

Что следует учитывать при выборе/покупке трехходового глобусного клапана?

Номинальное давление

Различные трехходовые глобусные клапаны предназначены для выдерживания различных уровней давления. Понимание требований к рабочему давлению в трубопроводе поможет определить клапан, способный выдержать такое давление. Клапан, работающий при давлении, превышающем его прочность, может вызвать утечки, а также получить повреждения.

Рабочая температура

Производители трехходовых глобусных клапанов изготавливают клапаны, рассчитанные на различные рабочие температуры. Некоторые материалы, такие как PTFE, могут выдерживать низкие температуры, в то время как материалы, такие как нержавеющая сталь, могут выдерживать высокие температуры, например 400^o C. Таким образом, знание рабочей температуры жидкости поможет выбрать правильный клапан для решения конкретной задачи. Использование клапана для неправильной температуры может легко повредить клапан даже в первый день использования.

Материалы, используемые для изготовления клапана

Трехходовые шаровые клапаны работают с различными жидкостями и материалами, обладающими различными свойствами. Характер материала, из которого изготовлены внутренние компоненты клапана, определяет, на каких жидкостях может работать клапан. Поэтому, зная характер жидкости, с которой предстоит работать, вы сможете выбрать подходящий трехходовой шаровой клапан для этой задачи. Некоторые жидкости подвержены коррозии, поэтому для них необходимы коррозионностойкие материалы, такие как PTFE.

Коэффициент расхода

Знание коэффициента расхода жидкости очень важно, так как это поможет определить идеальный трехходовой шаровой клапан, способный оптимизировать процесс потока.

Тип привода

Привод – это компонент, который обеспечивает питание клапана. Доступные приводы, которые могут быть использованы в трехходовых шаровых клапанах: ручной привод (приводится в действие вручную с помощью маховика), пневматический привод (приводится в действие сжатым воздухом для приведения в действие механизма закрытия и открытия клапана), электрический привод (использует электричество для управления клапаном) и гидравлический привод (использует гидравлическую жидкость, такую как масло или вода, для закрытия или открытия клапана). Некоторые приводы дешевле и удобнее в использовании, чем другие. Тип привода зависит от предпочтений клиента в отношении простоты и скорости использования.

Применение трехходового шарового клапана

• Трехходовые шаровые клапаны используются для разделения воздуха.
• Они используются при переработке природного газа.
• Они используются при сжижении сжиженного природного газа.
• Трехходовые шаровые клапаны используются в деревообработке.
• Они используются для очистки воды.
• Они используются в пищевой промышленности и производстве продуктов питания.
• Трехходовые глобусные клапаны используются для усиления постоянного потока в теплообменниках.
• Они используются для повышения постоянной подачи и температуры воды в холодильно-конденсаторном агрегате теплообменника.

Преимущества трехходового шарового клапана

• Трехходовые шаровые клапаны легко осматривать и проводить техническое обслуживание.
• Для трехходовых глобусных клапанов могут использоваться различные приводы.
• Эти клапаны имеют хороший диапазон регулирования расхода.
• Эти клапаны имеют отличную способность выдерживать давление.
• Эти клапаны могут работать в широком диапазоне температур.
• Эти клапаны устойчивы к коррозии.

Недостатки трехходового шарового клапана

• Трехходовые глобусные клапаны являются дорогостоящими по сравнению с другими клапанами.
• Трехходовые шаровые краны имеют большой вес.
• У них высокое давление.

Устранение неисправностей трехходовых шаровых клапанов

Утечка из сальника штока

• Ослабление фланца сальника. Закрепите фланец сальника.
• Шток поврежден. Разберите трехходовой шаровой клапан и визуально осмотрите его. Проверьте, не повреждены ли детали плунжера, и при необходимости замените их.
• Шток не поврежден. Замените уплотнительные кольца и кольца набивки фланца сальника с учетом всех процедур безопасности, рекомендованных производителем.

Чрезмерная внутренняя утечка при закрытом трехходовом золотниковом клапане

• Проверьте подачу давления воздуха в клапан в соответствии с рекомендациями производителя трехходового шарового клапана.
• Когда клапан находится в закрытом положении. Проверьте, совпадает ли шкала выходного давления позиционера с рекомендуемым давлением.
• Отрегулируйте ход клапана, чтобы он надежно закрывался, и снова соберите зажим.

Утечка из капота

• Неправильно затянута крышка. Затяните капот.
• Разберите трехходовой шаровой клапан и проверьте прокладку на крышке.

Привод маховика не может гибко вращаться или диск не может закрываться или открываться

• Сальник затянут слишком сильно. Ослабьте гайки сальника.
• Кривая железа. Выпрямить сальник.
• Поврежденная гайка штока или наличие грязи. Проверьте резьбу винта гайки штока. Очистите загрязнения.
• Шток имеет изгиб. Замените или выправьте стебель.
• Изношена резьба на гайке штока. Замените гайку штока.

Резюме

Трехходовые шаровые клапаны – это шаровые клапаны, имеющие три отверстия. Эти клапаны используются для отвода или смешивания жидкостей. При использовании для смешивания жидкостей клапан имеет два входных и одно выходное отверстие. При использовании для отвода жидкости клапан имеет одно входное и два выходных отверстия. Трехходовые шаровые клапаны – это шаровые клапаны, у которых седло находится в нижней части корпуса клапана. У этих клапанов третье отверстие расположено нормально к двум другим отверстиям. Трехходовые шаровые клапаны бывают двух типов: отводящие и смесительные.

Трехходовые шаровые клапаны используются в различных областях, таких как управление процессом переработки воды, нефти и газа, в системах охлаждения и нагрева, таких как теплообменники, разделение воздуха, пищевая промышленность и др. Трехходовые шаровые клапаны имеют такие общие характеристики, как конструкция с верхним входом, совместимость с различными приводами, широкий диапазон регулирования, возможность отвода и смешивания жидкостей. Перед покупкой/выбором трехходового шарового клапана необходимо учитывать некоторые факторы, такие как номинальное давление, рабочая температура, коэффициент расхода, тип привода, совместимость сред и материалы клапана. К преимуществам трехходовых шаровых клапанов относятся простота осмотра и технического обслуживания, хорошая способность выдерживать давление, устойчивость к коррозии и широкий диапазон температур.