Osnove krogličnih ventilov

Globinski ventiliso že 200 let glavna opora pri nadzoru tekočin in jih danes najdemo povsod. Vendar pa se v nekaterih aplikacijah lahko zasnove krogličnih ventilov uporabijo tudi za popolno zaustavitev pretoka tekočine. Kroglični ventili se običajno uporabljajo za nadzor pretoka tekočin. Vklop/izklop in modulacijsko uporabo krogličnih ventilov lahko vidimo na zunanjosti hiš in poslovnih objektov, kjer so pogosto nameščeni ventili.

Para in voda sta bili bistveni za industrijsko revolucijo, vendar je bilo treba te potencialno nevarne snovi omejiti.krogelni ventilje prvi ventil, potreben za učinkovito opravljanje te naloge. Zasnova krogličnega ventila je bila tako uspešna in priljubljena, da je večina večjih proizvajalcev tradicionalnih ventilov (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman in Jenkins) prejela svoje prve patente.

Zaporni ventiliso namenjeni uporabi v popolnoma odprtem ali popolnoma zaprtem položaju, medtem ko se kroglični ventili lahko uporabljajo kot blokirni ali izolacijski ventili, vendar so zasnovani tako, da so delno odprti za nadzor pretoka pri regulaciji. Pri uporabi krogličnih ventilov za izolacijsko krmiljene in vklopno-zapiralne ventile je potrebna previdnost pri odločitvah o načrtovanju, saj je težko vzdrževati tesno tesnjenje z znatnim pritiskom na disk. Sila tekočine bo pomagala doseči pozitivno tesnjenje in olajšala tesnjenje, ko tekočina teče od zgoraj navzdol.

Kroglični ventili so zaradi svoje regulacijske funkcije idealni za uporabo v regulacijskih ventilih, saj omogočajo izjemno fino regulacijo s pozicionerji in aktuatorji, povezanimi s pokrovom in vretenom krogličnega ventila. Odlikujejo se v številnih aplikacijah za regulacijo tekočin in se v teh aplikacijah imenujejo »končni regulacijski elementi«.

posredna pot toka

Kroglični ventil je znan tudi kot kroglični ventil zaradi svoje prvotne okrogle oblike, ki še vedno prikriva nenavadno in zavito naravo pretoka. Z nazobčanim zgornjim in spodnjim kanalom popolnoma odprt kroglični ventil še vedno kaže znatno trenje ali oviro za pretok tekočine v primerjavi s popolnoma odprtim zasunom ali krogličnim ventilom. Trenje tekočine, ki ga povzroča nagnjen pretok, upočasni prehod skozi ventil.

Koeficient pretoka ali »Cv« ventila se uporablja za izračun pretoka skozi njega. Zaporni ventili imajo v odprtem položaju izjemno majhen upor pretoka, zato se bo Cv bistveno razlikoval za zaporni ventil in kroglični ventil enake velikosti.

Disk ali čep, ki služi kot zapiralni mehanizem krogličnega ventila, je mogoče izdelati v različnih oblikah. Pretok skozi ventil se lahko znatno spremeni glede na število vrtljajev stebla, ko je ventil odprt, s spreminjanjem oblike diska. Bolj tipična ali »tradicionalna« ukrivljena zasnova diska se uporablja v večini aplikacij, ker je bolj primerna za specifično gibanje (vrtenje) stebla ventila kot druge zasnove. Diski z V-odprtino so primerni za vse velikosti krogličnih ventilov in so zasnovani za fino omejevanje pretoka pri različnih odstotkih odpiranja. Cilj igličnih vrst je absolutna regulacija pretoka, vendar so pogosto na voljo le v manjših premerih. Ko je potrebna popolna zapora, je mogoče v disk ali sedež vstaviti mehak, prožen vložek.

Obroba krogličnega ventila

Pravo tesnjenje med komponentami v krogelnem ventilu zagotavlja tuljava. Sedež, disk, vreteno, zadnje sedežno mesto in občasno tudi strojna oprema, ki pritrjuje vreteno na disk, sestavljajo oblogo krogelnega ventila. Dobro delovanje in življenjska doba vsakega ventila sta odvisna od zasnove obloge in izbire materiala, vendar so krogelni ventili bolj ranljivi zaradi visokega trenja tekočine in zapletenih pretočnih poti. Njihova hitrost in turbulenca se povečujeta, ko se sedež in disk približata drug drugemu. Zaradi korozivne narave tekočine in povečane hitrosti je mogoče poškodovati oblogo ventila, kar bo dramatično povečalo puščanje ventila, ko je zaprt. Napenjanje je izraz za napako, ki se občasno pojavi kot majhni kosmiči na sedežu ali disku. Kar se je začelo kot majhna pot puščanja, se lahko razširi in spremeni v veliko puščanje, če se ne odpravi pravočasno.

Čep ventila na manjših bronastih krogelnih ventilih je pogosto izdelan iz istega materiala kot ohišje ali občasno iz robustnejše zlitine, podobne bronu. Najpogostejši material tuljave za litoželezne krogelne ventile je bron. IBBM ali »železno ohišje, bronasta pritrditev« je ime te železne obloge. Za jeklene ventile je na voljo veliko različnih materialov oblog, vendar je pogosto eden ali več elementov obloge izdelanih iz martenzitnega nerjavečega jekla serije 400. Poleg tega se uporabljajo trdi materiali, kot so stelit, nerjavna jekla serije 300 in zlitine bakra in niklja, kot je Monel.

Obstajajo trije osnovni načini delovanja krogličnih ventilov. Oblika "T", pri kateri je vreteno pravokotno na pretok cevi, je najpogostejša.

Podobno kot T-ventil tudi kotni ventil zasuka pretok znotraj ventila za 90 stopinj in deluje tako kot naprava za regulacijo pretoka kot tudi kot 90-stopinjsko koleno cevi. Na "božičnih drevescih" naftnih in plinskih elektrarn so kotni kroglični ventili vrsta končnega regulacijskega ventila, ki se še vedno pogosto uporablja na vrhu kotlov.

Zasnova »Y«, ki je tretja zasnova, je namenjena zaostritvi zasnove za aplikacije vklop/izklop, hkrati pa zmanjša turbulentni tok, ki se pojavlja v telesu krogličnega ventila. Pokrov, vreteno in disk te vrste krogličnega ventila so nagnjeni pod kotom 30–45 stopinj, da je pot pretoka bolj ravna in se zmanjša trenje tekočine. Zaradi zmanjšanega trenja je manj verjetno, da bo ventil utrpel erozijsko škodo, izboljšane pa so tudi splošne pretočne lastnosti cevovodnega sistema.


Čas objave: 11. april 2023

Uporaba

Podzemni cevovod

Podzemni cevovod

Namakalni sistem

Namakalni sistem

Sistem oskrbe z vodo

Sistem oskrbe z vodo

Oprema

Oprema