Плавающий шаровой клапан

A: Плавающие шаровые краны приводятся в действие валом или штоком, прикрепленным к верхней части шара, который поворачивает его на 90 градусов (четверть оборота). Когда шар вращается, порт закрывается или открывается стенкой корпуса клапана, выпуская или останавливая поток среды. Шток прикреплен к шару достаточно свободно, так что, когда шар вращается вокруг своей оси, давление потока прижимает шар к его выходному седлу, создавая герметичное уплотнение. По этой причине плавающие шаровые краны могут не обеспечивать столь же эффективное уплотнение в условиях очень низкого давления после определенного износа седла. Это связано с тем, что давления среды может быть недостаточно, чтобы прижать шар к заднему седлу и создать герметичное уплотнение. Однако в большинстве случаев давления на выходе достаточно для поддержания герметичного уплотнения в течение длительного времени после того, как седла начали изнашиваться.

Ответ: Хотя поплавковые шаровые краны имеют множество применений, их цель, по сути, заключается лишь в контроле потока жидкости по трубопроводам, хотя это не единственный тип шаровых кранов, используемый для этой цели. Другой основной тип – шаровой кран с цапфой – также используется для таких целей, и чуть позже мы сравним его с плавающим вариантом.
Плавающий шаровой кран получил свое название от полой шарообразной сферы, которая свободно «плавает» внутри корпуса клапана, сжимаемого между двумя гибкими седлами и подвешенного в жидкости. Плавающий шаровой кран во время работы обычно плавает немного вниз по потоку, что приводит к сжатию посадочного механизма под шаром. В случае разрушения седла шарик приплывает к металлическому штоку и герметизирует его. Это обеспечивает отказоустойчивость конструкции.
Система также включает шток в корпусе клапана, который соединяет его с прорезью в верхней части шара и позволяет шару вращаться на 90 градусов. Этот шток позволяет шару перемещаться вбок, когда на него действует давление выше по потоку, в то время как другое седло после клапана улучшает герметичность уплотнения клапана. Это позволяет клапану закрываться, когда жидкость течет в любом направлении.
Сам шар имеет отверстие, через которое жидкости свободно проходят, если он правильно совмещен с обоими концами клапана. Это отверстие, если оно перпендикулярно, герметизирует клапан. Когда это отверстие находится в любом другом положении, жидкость будет продолжать течь через него. Плавающий шаровой кран может останавливать, распределять и изменять направление потока жидкости внутри трубопровода, его основными особенностями являются уплотнительная конструкция седел, которые автоматически сбрасывают давление, надежно герметизируют при обратном направлении потока и действуют как запорное устройство.
Давление действует на закрытый клапан на задней стороне входного седла, а также на шар, который толкает шар в направлении выходного седла. Эта сила одновременно деформирует и ограничивает седла клапанов. Эта временная деформация заложена в конструкцию седла, используя накопленную энергию для временного изменения его формы, чтобы сохранить герметичность при изменении температуры или давления.

A: Основное различие между плавающим шаровым краном и шаровым краном с металлическим седлом с цапфой заключается в том, что шаровые краны с цапфой имеют валы, удерживающие шар на месте.
Во-первых, важно понимать разницу между плавающими и цапфовыми шаровыми кранами. По сути, это два разных способа, которыми клапан поддерживает внутренний шар.
В плавающем шаровом кране седла удерживают шар на месте, и он плавает в корпусе клапана. Давление жидкости или газа выше по потоку прижимает шар к седлу ниже по потоку. Это помогает создать герметичное уплотнение.
Напротив, в шаровом кране с металлическим седлом на цапфе используются валы сверху и снизу шара, чтобы удерживать его на месте. Таким образом, шар остается на месте и не перемещается вбок внутри корпуса клапана. Вместо этого, чтобы обеспечить герметичность, плавающие седла окружают шар и всегда находятся в контакте с ним. Под давлением седла прижимаются к шару, образуя уплотнение.
Вообще говоря, для работы плавающего шарового крана потребуется больший крутящий момент, чем для шарового крана с цапфой. Кроме того, плавающие шаровые краны обычно ограничиваются клапанами меньшего размера по сравнению с вариантами с цапфой.

Ответ: Плавающий шаровой кран — это простой клапан с хорошими герметизирующими характеристиками.
Нагрузка от сферы передается на выходное уплотнительное кольцо.
Уплотнительное кольцо должно быть изготовлено из материала, способного выдержать рабочую нагрузку сферы.
Этот тип клапана обычно используется для применений низкого и среднего давления.
В плавающем шаровом кране шар плавает внутри клапана. Это ни с чем не связано. Седло клапана зафиксировано, а шар свободен.
Когда давление меняется, шар движется к отверстию и создает плотное уплотнение, останавливая поток.
В клапане этого типа шар прижимается к отверстию, чтобы контролировать поток.
Плавающие шаровые краны часто используются в многоходовых устройствах.
Они идеально подходят для применений с высоким и низким давлением, а также для суспензий, содержащих мельчайшие твердые частицы.
Во-первых, они имеют меньший риск утечки по сравнению с шаровыми кранами с цапфой, что делает их пригодными для применений, где предотвращение утечек имеет первостепенное значение.
Их обслуживание значительно проще, чем шаровые краны с цапфой, ремонт которых может оказаться сложным, что часто приводит к необходимости остановки всей системы для проведения процедур технического обслуживания.
Экономическая эффективность является еще одним преимуществом, поскольку плавающие шаровые краны обычно продаются по более доступной цене, чем их аналоги с цапфой.
Их универсальность проявляется в совместимости с различными жидкостями, простоте эксплуатации и пригодности для применения в ограниченном пространстве.
Предлагая быструю реакцию на перекрытие или пропуск потока жидкости, плавающие шаровые краны оказываются неоценимыми для систем аварийного отключения и критически важных применений.
Конструкция с плавающим шариком обеспечивает непроницаемое уплотнение при прижатии к его седлу, гарантируя герметичное уплотнение и предотвращая утечку любой среды через клапан.

A: Сферический элемент
Оба типа клапанов используют сферический элемент, обычно называемый шаром, для регулирования потока жидкости.
Низкое сопротивление потоку
Заметной общей чертой является минимальное сопротивление потоку, проявляемое обоими типами клапанов, что делает их хорошо подходящими для применений, в которых приоритетом является низкое сопротивление потоку жидкости.
Универсальность с жидкостями
Оба клапана демонстрируют универсальность, подходят для использования с разнообразными жидкостями, что позволяет адаптировать их к различным сценариям эксплуатации, включая ограниченные пространства.
Четвертьоборотное приведение в действие
Еще одной общей характеристикой является четвертьоборотный приводной механизм, обеспечивающий простоту эксплуатации.
Эта особенность делает их особенно подходящими для систем аварийного отключения и критически важных приложений, где важно быстрое реагирование.
Управление штоком клапана
Оба типа клапанов имеют шток клапана для управления движением шара, что способствует повышению их эксплуатационной эффективности и контроля.

A: Плавающий шаровой кран состоит из 3 основных частей:
Рычаг привода.
Стебель.
Плавающий шар.
Рычаг привода — это крайняя часть, используемая для открытия или перекрытия потока жидкости. Когда он поворачивается на угол 90-градусов, он поворачивает шток, поворачивая шар в открытое или закрытое положение.
В основании клапана шар остается незакрепленным и поддерживается только неподвижным полимерным кольцом и седлами.
Когда клапан закрыт, среднее давление плотно прижимает шар к седлу. Это обеспечивает герметичное уплотнение и немедленно останавливает поток. Однако, поскольку мяч не имеет опоры, высокий уровень давления не может быть передан на основание, чтобы уменьшить силу, действующую на мяч. Таким образом, плавающий шаровой кран рекомендуется использовать только для применений с низким и средним давлением и средней температурой. При необходимости его также можно настроить для работы в криогенных приложениях.
Что касается управления переливом и контроля утечек, качественный плавающий шаровой кран должен иметь антистатическую и противовыбросовую конструкцию штока. Это означает, что в случаях повышенного давления или скачков жидкости шток останется на месте без утечек. Гибкое мягкое седло не менее важно, поскольку оно создает уплотнение вокруг плавающего шара и останавливает поток среды.

Ответ: Эффективность плавающих шаровых кранов делает их идеальными для таких применений, как:
Системы аварийного отключения — трубопроводные системы, например, те, которые используют топливо, воду или критические газы, часто требуют быстродействующего запорного клапана в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. Поскольку этот тип шарового крана не монтируется, он работает быстро и поэтому подходит для аварийного отключения SIL 3.
Системы водоснабжения - системы распределения воды требуют, чтобы давление поддерживалось на оптимальном уровне для поддержания потока и предотвращения ограничения потока воды воздушными карманами. Поток воды также необходимо контролировать, чтобы предотвратить переливы. Плавающий шаровой кран будет хорошим выбором для управления водной системой, поскольку он чувствителен к давлению и может открываться и закрываться по мере необходимости в зависимости от условий давления.
Сброс давления в трубопроводе. Управление давлением в трубопроводе необходимо во избежание сбоев и подобных аварий. Плавающий шаровой клапан можно добавить в трубопровод в качестве клапана сброса давления, поскольку он воспринимает давление, оставаясь при этом неповрежденным, в отличие от установленного шарового клапана, который иногда может выйти из строя.

A: Композитное уплотнение
Седла клапана предусмотрены как на входной, так и на выходной стороне клапана, и седло клапана встраивается в корпус клапана с помощью специального пресса.
Он основан на эластичности седла клапана, обеспечивающем начальную предварительную нагрузку.
Седла на входной и выходной сторонах клапана полностью симметричны, и направление установки не ограничено. Это двухходовой клапан.
Он в основном используется для применений с условиями труда ниже 150 градусов (специальный материал может достигать 250 градусов).
Он имеет преимущества гибкой работы и надежного уплотнения.
Обычно используемые мягкие уплотнительные материалы включают: ПТФЭ, ПТФЭ, НЕЙЛОН, ППЛ, ПЭЭК и т. д.
Металлическое жесткое уплотнение
Входная сторона клапана снабжена седлом, а уплотнительная поверхность покрыта карбидом. Выходная сторона корпуса клапана приварена непосредственно.
Седло на стороне входа клапана обеспечивает необходимое начальное удельное давление уплотнения клапана, седло на стороне выхода клапана играет основную уплотняющую роль, а клапан имеет ограниченное направление установки.
Эти уплотнения в основном используются в условиях эксплуатации, включающих высокую температуру, наличие частиц, пыли, шлама и т. д.
Его преимущества заключаются в том, что он устойчив к высоким температурам, высокому давлению, износу и эрозии, а также является надежным уплотнением.
Обычным материалом поверхностного покрытия является твердый сплав Stellite.
Мягкое уплотнение
Два компонента седла клапана предусмотрены как на входной, так и на выходной стороне клапана. Каждый компонент седла клапана состоит из седла клапана, кольца седла клапана и прокладочного кольца. Кольцо седла клапана фиксируется в седле клапана с помощью прокладки, а между седлом клапана и уплотнительным кольцом корпуса клапана установлено уплотнительное кольцо. С одной стороны, седло клапана и корпус клапана герметичны, с другой стороны, это может обеспечить начальное предварительное натяжение клапана.
Оба седла клапана полностью симметричны, клапан не имеет ограничений по направлению установки и является двухходовым клапаном.
Металлическое уплотнение является основным уплотнением, которое используется для отделения большей части среды и блокировки попадания частиц примесей в среду на мягкую уплотнительную поверхность. Мягкое уплотнение является вторичным уплотнением, которое используется для полной блокировки среды.
Эти уплотнения в основном используются в приложениях, где условия работы включают наличие частиц, пыли, шлама и других сред при нормальной температуре (ниже 150 градусов).
Его преимущества заключаются в гибкости работы, устойчивости к износу и эрозии, длительном сроке службы и надежности уплотнения.
Материал, используемый для мягких уплотнений (кольцо седла клапана), обычно представляет собой резину.

Ответ: Магистральный трубопровод для транспортировки нефти и природного газа должен быть чистым и проложен под землей. Для подземных трубопроводов рекомендуется выбирать полнодиаметровые приварные или фланцевые шаровые краны. Для патрубков рекомендуется выбирать фланцевые или сварные соединения с шаровым краном полного или уменьшенного диаметра.
Для трубопроводного и складского оборудования нефтепродуктов рекомендуется использовать краны шаровые фланцевые.
Для городских газопроводов и газопроводов предлагается выбор поплавковых шаровых кранов с фланцевым и охватывающим присоединениями.
В системе трубопроводов металлургического кислорода должны использоваться клапаны строго деалифатического кислорода.
При работе с жидкостями при очень низких температурах рекомендуется выбирать низкотемпературный шаровой кран с клапанной крышкой.
В трубопроводной системе установки каталитического крекинга установки нефтепереработки может использоваться подъемно-стержневой шаровой кран.
В оборудовании и системах трубопроводов агрессивных сред, таких как кислоты и щелочи, применяемых в химической промышленности, целесообразно выбирать нержавеющие шаровые краны из аустенитной нержавеющей стали с политетрафторэтиленом в качестве седла.
Шаровые краны с уплотнением металл по металлу могут использоваться в трубопроводных системах или устройствах, работающих при высоких температурах в металлургических системах, энергетических системах, нефтехимических заводах и городских системах отопления.
Если требуется регулировка расхода, можно выбрать червячный привод, пневматический или электрический регулирующий шаровой кран с V-образным отверстием.

A: В плавающем шаровом кране используется вращающийся шар и шток, которые обеспечивают двухпозиционное регулирование потока. Когда клапан расположен там, где отверстие ориентировано в том же направлении, что и трубопровод, он находится в открытом положении, и жидкость может проходить вниз по потоку. Когда шар поворачивается на 90- градусов, отверстие становится перпендикулярным пути потока, что означает, что плавающий шаровой клапан закрывается, и жидкость не может проходить вниз по потоку.
К преимуществам плавающего шарового крана относится быстрое закрытие: для закрытия клапана требуется всего лишь поворот на 90- градус. Открытое или закрытое состояние клапана можно легко определить по положению ручки.
В конструкциях с плавающим шаром шар прикреплен только к штоку без использования седел под напряжением. Линейное давление заставляет шар двигаться или «плавать» относительно седла, расположенного ниже по потоку, создавая надежное уплотнение, не позволяя среде проходить через него. Плавающий шар обеспечивает герметичное уплотнение даже после длительного периода времени. Он очень компактен по конструкции по сравнению с другими запорными клапанами и идеально подходит для использования в местах с ограниченным пространством.

Ответ: Плавающий шаровой кран имеет простую конструкцию и хорошие характеристики уплотнения. Однако вся нагрузка сферы, несущей рабочую среду, передается на выходное уплотнительное кольцо. Поэтому необходимо учитывать, выдержит ли материал уплотнительного кольца рабочую нагрузку сферы. Когда сфера находится под воздействием более высокого давления, она может сместиться. В результате эта конструкция обычно используется для шаровых кранов среднего и низкого давления.
Общие характеристики шарового крана плавающего типа: небольшой размер, легкий вес, простая конструкция и сфера с функцией свободного плавания для лучшего обеспечения уплотнения. В шаровом кране в качестве открывающейся и закрывающейся части используется шар с круглым сквозным отверстием, который поворачивается на 0-90 градусов вокруг центра штока под приводом штока клапана для выполнения функции открытия и закрытия. Он имеет характеристики компактной структуры и быстрого переключения. Он может повернуться на 90 градусов, чтобы закрыть клапан и перекрыть трубопроводную среду. Диаметр сферического прохода равен диаметру трубопровода. Сопротивление потоку мало, а пропускная способность велика. Шток клапана загружен, что предотвращает случайное проникновение штока клапана и обеспечивает безопасность использования.

Ответ: Плавающие шаровые краны содержат все основные компоненты шарового крана. В дополнение к этим компонентам для настройки клапана можно также добавить другие дополнения, такие как уплотнительные кольца и дополнительное уплотнение. Вот взгляд на некоторые основные части плавающего шарового крана.
Тело
В корпусе поплавкового шарового крана расположены все движущиеся части. Это может быть единое целое или разделенное на несколько частей. Корпус предназначен для защиты рабочих частей клапана и облегчения подсоединения клапана к трубопроводу. Это также первая граница давления клапана. Корпус плавающего шарового крана обычно изготавливается из углеродистой стали, нержавеющей стали, низкотемпературной углеродистой стали, дуплекса, супердуплекса, инконеля и других материалов.
Подрезать
В триме расположены все движущиеся части плавающего шарового крана. К этим деталям относятся шток, шар, седла и втулки клапана. Шток соединяет привод с диском или шаром. Он соединен с прорезью в верхней части шара и может поворачивать шар на четверть оборота. Плавающие шаровые краны оснащены противовыбросовыми штоками, которые выдерживают как средние, так и низкие температуры. Диск в поплавковом шаровом кране имеет форму полого шара. Полый центр шара известен как отверстие. Шар изготовлен из стали и имеет перфорацию для лучшей герметизации. Он соединен со штоком на одном конце и имеет возможность свободно плавать в клапане. Плавающие шаровые краны имеют два эластомерных седла. Седла имеют уплотнительные кольца, которые обеспечивают герметичное закрытие при выключении клапана и защищают седла от высокого давления при включении клапана.
Привод
Привод – это то, что вы используете для открытия и закрытия клапана. Он соединен со штоком на одном конце, поэтому при перемещении привода шток также перемещается. С плавающими шаровыми кранами можно использовать многие виды приводов в зависимости от применения и среды. Некоторые распространенные типы включают голый шток, шестерню, ручной рычаг, пневматический привод, гидравлический привод, газовый привод, газовый привод, привод с электродвигателем, гидравлический/электрический привод, гидравлический привод и многое другое.

Ответ: Плавающие шаровые краны бывают разных размеров, типов и конфигураций. Они очень универсальны и могут быть адаптированы к любому типу применения или трубопроводу, например, к шаровому крану из углеродистой стали. Вот некоторые распространенные типы плавающих шаровых кранов.
В зависимости от размера отверстия
Полый центр шара называется отверстием. Существует два типа плавающих шаровых кранов в зависимости от размера внутреннего диаметра.
Полнопроходные шаровые краны с плавающей запятой
Полнопроходные плавающие шаровые краны имеют размер проходного сечения, соответствующий диаметру трубопровода, к которому подсоединяется клапан. Эти клапаны обеспечивают поток среды без каких-либо ограничений и подходят для жидких и газообразных сред. В полнопроходных поплавковых клапанах давление в трубопроводе воздействует на всю площадь поверхности шара, более эффективно прижимая его к седлу, расположенному ниже по потоку. Полнопроходные плавающие шаровые краны обеспечивают более плотное уплотнение, чем шаровые краны любого другого типа.
Плавающие шаровые краны уменьшенного диаметра
В плавающих шаровых кранах уменьшенного диаметра диаметр отверстия на несколько номинальных размеров меньше диаметра трубопровода. Эти клапаны подходят для применений, где необходимо ограничить поток среды. Чаще всего они используются в нефтегазовой отрасли. В поплавковых клапанах с уменьшенным проходным отверстием давление в трубопроводе воздействует на определенную часть шара. Это означает, что требуется определенный уровень давления, чтобы прижать шар к заднему седлу. Плавающие шаровые краны с уменьшенным проходным отверстием можно использовать только в тех случаях, когда давление достаточно высокое для обеспечения плотного закрытия клапана.
На основе сборки
Плавающие шаровые краны могут состоять из одной, двух или трех частей, соединенных между собой сварными или коваными соединениями. Существует три типа плавающих шаровых кранов в зависимости от сборки.
Цельный плавающий шаровой клапан
Этот тип плавающего шарового крана имеет цельный литой или кованый стальной корпус, в котором расположены все движущиеся части клапана. Цельные поплавковые шаровые краны доступны в различных размерах и являются наиболее компактным типом шаровых кранов. Это самые дешевые плавающие шаровые краны, доступные на рынке, и они широко используются в небольших приложениях. Цельные поплавковые шаровые краны нельзя открывать для чистки, ремонта или технического обслуживания, поэтому они в основном используются с такими средами, как газы, где не требуется минимального обслуживания.
Двухкомпонентный плавающий шаровой клапан
Двухкомпонентные плавающие шаровые краны состоят из двух частей корпуса, которые либо кованы, либо отлиты вместе. Одна часть клапана всегда больше другой, и в ней находятся все движущиеся части клапана. Двухкомпонентные плавающие шаровые краны можно открывать для технического обслуживания, ремонта и очистки. Однако для этого клапан необходимо отсоединить от трубопровода.
Трехкомпонентный плавающий шаровой клапан
Этот тип плавающего шарового крана состоит из трех частей корпуса или корпуса. Эти клапаны больше по размеру и дороже. Вы также можете найти трехкомпонентные плавающие шаровые краны небольшого размера для компактного применения. Три части корпуса подкованы друг к другу. Одна половина корпуса больше и содержит все движущиеся части клапана. Клапан этого типа можно легко обслуживать, ремонтировать или чистить, не снимая его с трубопровода.

A: Тело:
Корпус клапана является основной конструкцией этого клапана. Он удерживает шар, выносы и другие внутренние компоненты. Корпус спроектирован так, чтобы выдерживать высокое давление и температуру. Корпус плавающего шарового крана изготовлен из различных материалов, таких как углеродистая сталь, нержавеющая сталь и чугун.
Сиденья:
Седла клапанов расположены по обе стороны шара. Его цель – обеспечить герметичность контакта с мячом. Седла изготовлены из такого материала, как ПТФЭ или армированный графит. Этот материал предотвращает повреждение шара и обеспечивает герметичное уплотнение.
Мяч:
Шар представляет собой сферическую или цилиндрическую часть плавающего шарового крана. Он контролирует поток жидкости через клапан. Шар обычно изготавливается из жесткого материала, например нержавеющей стали, латуни или хромированной стали. Однако его конструкция обеспечивает плотное прилегание к седлам клапанов во избежание утечек.
Корень:
Шток представляет собой удлиненный тонкий компонент, который соединяет шар с ручкой или приводом. Шток изготовлен из нержавеющей стали или аналогичного материала. Он спроектирован так, чтобы выдерживать силы, возникающие во время работы.
Ручка или привод:
Ручка или привод используется для управления открытием и закрытием клапана. Ручка управляется вручную, а привод может быть электрическим или пневматическим, в зависимости от применения.

A: Более низкая стоимость
Плавающие шаровые краны, как правило, дешевле, чем шаровые краны с цапфой, что делает их более экономичными для применений с низким давлением.
Простое обслуживание
Плавающие шаровые краны легче обслуживать, чем шаровые краны с цапфой. Шар и шток можно легко снять с корпуса клапана для проверки и ремонта.
Быстрая работа
Плавающие шаровые краны предназначены для быстрого и простого управления, что делает их пригодными для быстродействующих применений.
Лучшее управление потоком
Плавающие шаровые краны обеспечивают лучший контроль потока, чем шаровые краны с цапфой, благодаря полнопроходной конструкции, которая снижает турбулентность и падение давления.