I Обзор
Шаровой кран появился после Второй мировой войны, хотя его изобретение можно отнести к началу 20 века, но структура этого патента из-за ограничений промышленности материалов и машиностроительной промышленности того времени, не смогла завершить этапы его коммерциализации.
До 1943 года американская компания DuPont изобрела полимерный материал политетрафторэтилен (PTFE), этот материал обладает достаточной прочностью на растяжение и сжатие, определенной степенью эластичности и пластичности, хорошими самосмазывающимися свойствами, а также отличными антикоррозийными свойствами, очень подходит в качестве уплотнительного материала, можно получить очень надежный уплотнительный эффект.
С другой стороны, благодаря прогрессу шаровой токарный станок и мяч шлифовальный станок, может быть обработан высокой округлости и отделки поверхности сферы, как шаровой кран открытия и закрытия частей. Таким образом, полный диаметр, 90 ° угловой ход поворотного клапана новые разновидности клапанов на рынке клапанов, привлекая широкое внимание, постепенно заменяя традиционные продукты клапан глобус клапан, задвижка, пробка клапан и поворотный клапан, и постоянно расширяя свою область применения, от малого диаметра до большого калибра, от низкого давления до высокого давления, от комнатной температуры до высокой температуры, до низкой температуры.
В настоящее время максимальный калибр шарового крана был разработан до 60in, самый высокий уровень давления 4500 фунтов, самая низкая температура до температуры жидкого водорода -254 ℃, самая высокая температура до 850 ~ 900 ℃, подходит для различных сред и газ - твердое тело, жидкость - твердое двухфазный поток, стать наиболее перспективным типом клапана.
Классификация двух шаровых кранов
Существует много способов классификации шаровых кранов, но структурный принцип и форма уплотнения является наиболее важным методом классификации.
1. шаровой кран по структурному принципу можно разделить на шаровой кран с плавающим шаром и фиксированным седлом, именуемый плавающим шаровым краном (плавающий шаровой кран) и шаровой кран с фиксированным седлом, именуемый фиксированным шаровым краном (шаровой кран с цапфой) двух категорий.
Плавающий шаровой кран является ранней стадией развития структуры шаровых кранов, эта структура характеризуется среды для продвижения шара, зажатого в уплотнительном седле для получения надежного уплотнения, сила среды пропорциональна квадрату диаметра клапана, поэтому при увеличении диаметра, уровень давления увеличивается, сила среды будет очень большой, например, Class300, NPS 8 плавающих шаровых кранов, роль среды на седле клапана силой около 190kN, что сделает уплотнительное седло на Это сделает контактное напряжение на седле уплотнения близким к допустимому удельному давлению материала, и многократно увеличит рабочий момент. Поэтому область применения плавающих шаровых кранов в NPS 8 ниже, класс давления Class150, Class300, Class600 для малых диаметров NPS 2 ниже.
Конструктивный диапазон плавающего шарового крана ограничен диаметром и уровнем давления, что способствует изобретению конструкции фиксированного шарового крана.
Перевод термина "фиксированный шаровой кран" не очень точен, английский "trunnion mounted ball valve" точный перевод должен быть "pivot ball ball valve ", корпус шара с двумя осями подшипников шарового крана. Такая структура шарового крана, значительно расширяет уровень давления и диаметр шарового крана.
Фиксированный шаровой кран шаровой корпус фиксируется верхним и нижним концами подшипника, может только вращаться, не может производить горизонтальное перемещение. Структура уплотнения сложная, большие внешние размеры. Но его длительный срок службы, открыть и закрыть с меньшими усилиями.
Шар и шток изготовлены из одной части, уплотнительное седло установлено в гильзе, гильза и корпус клапана с O-образным резиновым кольцевым уплотнением, левый и правый концы уплотнительного седла и гильзы предварительно сжаты пружинной группой на шаре. Когда шток клапана в верхнем и нижнем подшипниках вращается, чтобы закрыть клапан, давление среды на торцевой поверхности рукава, уплотнительное седло будет надавлено на мяч, чтобы играть роль уплотнения. В это время выходной конец уплотнительного седла не работает. Когда среда течет в противоположном направлении, чтобы закрыть клапан, уплотнительное седло в новом впускном конце.
2, в соответствии со структурой формы корпуса крана, можно разделить на шаровые краны с верхним монтажом и шаровые краны с боковым монтажом. Шаровые краны бокового монтажа можно разделить на интегральные, двухсекционные и трехсекционные, то есть корпус клапана является интегральным, корпус клапана состоит из основного и подкорпуса, а корпус клапана состоит из основного корпуса клапана, двух подкорпусов, состоящих из трех структурных форм.
3, в соответствии с материалом уплотнения клапана, можно разделить на мягкое уплотнение шарового крана и жесткое уплотнение шарового крана. Уплотнительный материал шарового крана с мягким уплотнением: политетрафторэтилен (PTFE), армированный политетрафторэтилен, нейлон и другие полимерные материалы и резина; уплотнительный материал шарового крана с жестким уплотнением - металл.
4, в соответствии с функцией клапана, можно разделить на двухходовой переключающий клапан, трехходовые и четырехходовые направляющие клапаны, а также регулирующие шаровые краны.
5, в соответствии с режимом работы, можно разделить на ручной, червячный привод, пневматический, газожидкостный, электрический, электрогидравлический, гидравлический и т.д. 6, в соответствии с режимом подключения клапана, можно разделить на двухходовой переключающий клапан, трехходовой и четырехходовой направляющий клапан, а также регулирующий шаровой клапан.
6, в соответствии с соединением клапана, можно разделить на фланцевое соединение, сварное соединение и резьбовое соединение. Сварной конец может быть разделен на сварку гнезда и соединение стыковой сварки.
7, кроме того, в соответствии с потребностями пользователя непосредственно названы специальные шаровые краны, такие как трубопроводные шаровые краны для дальних трубопроводов; шаровые краны с оболочкой для отопления трубопровода, теплоизоляции; шаровые краны с пластиковой футеровкой для предотвращения коррозии; шаровые краны шлака блокировки для разгрузки шлака газификатора угля, а также для высокотемпературного и высоконапорного пара для паровой ловушки завода шаровые краны и т.д..
8. по форме и размеру открывающей и закрывающей части шарового крана, можно разделить на V-образные шаровые краны, полушаровые краны, полнопроходные и редуцированные шаровые краны.
Полнопроходные, то есть с диаметром трубопровода, равным диаметру проходного сечения, с максимальной пропускной способностью, максимальным значением коэффициента расхода CV или минимальным сопротивлением потоку. Это применение в проекте имеет очень важное значение, особенно с точки зрения энергосбережения и защиты окружающей среды, шаровой кран является энергосберегающим продуктом. Для клапана 2in, шаровые краны и другие структурные формы клапанов, таких как задвижки, шаровые краны, поворотные затворы, пробковые клапаны.
V-образный шаровой кран - это эффективный клапан с уникальной конструкцией, имеющий полусферический золотник с V-образным отверстием с одной стороны. Регулируя отверстие золотника, можно эффективно изменять площадь поперечного сечения потока среды для достижения точного управления потоком, но также может использоваться для управления переключением, чтобы добиться открытия или закрытия трубопровода. Клапан обладает эффектом самоочистки, может быть достигнут в небольшом диапазоне открытия микрорегулирования потока, регулируемого соотношения. Он подходит для сред, содержащих волокно, мелкие частицы и суспензию.Шаровой кран типа V кодируется как VQ, а его конструкция соответствует стандарту JB/T 13517. Обладая высокой степенью надежности и стабильности, он является незаменимой и важной частью сферы управления жидкостями.
Шаровые краны О-типа имеют встроенный шаровой золотник и круглое проходное отверстие, поэтому они называются шаровыми кранами О-типа. Подавляющее большинство используемых нами шаровых кранов - это шаровые краны О-типа. Его сопротивление потоку невелико, процесс переключения требует только поворота золотника на 90 градусов, поэтому скорость переключения быстрая, оснащенные цилиндрами AT могут использоваться в качестве клапана быстрого отключения. Его вход и выход имеют два седловых уплотнения, надежное уплотнение. Он может быть использован для газа, пара, жидкости и среды, содержащей небольшое количество взвешенных частиц. Ссылка на стандарт проектирования GB/T12237.
Разница между V-образным шаровым клапаном и O-образным шаровым клапаном
(1) разница между двумя структура золотника отличается. о-тип шаровой клапан путь потока для полного круга, с двойным уплотнением седла. в-тип шаровой клапан является 1/4 половина шара золотник, одна сторона V-образный рот, с одним уплотнением седла. Существует также глобальный золотник, один конец открытого V-образного порта бегунка, односедельное уплотнение или двухседельное уплотнение формы.
(2) подходит для различных сред, шаровые краны O-типа в основном используются для чистых сред, или небольшое количество взвешенных частиц в среде, в использовании PTFE PTFE уплотнение седла, может достичь нулевой утечки. Но в среде содержится больше примесей, или гранулированных сред, легко происходит в полости блокировки, в результате чего шаровой кран держать мертвым, переключатель неисправности. V-типа шаровые краны в основном металлические жесткие уплотнения, используется для волокон, содержащих, мелкие частицы, суспензии среды. Поскольку V-образный порт и седло могут разрезать волокнистые среды, поэтому широко используются в бумажной промышленности. Благодаря использованию части сферического золотника, и является одним седлом уплотнения, эффективно предотвращая среду от блокировки клапана.
(3) Применимые требования к управлению процессом различны. Шаровые краны о-типа в основном используются для управления переключением, регулирующие характеристики не очень хороши. Оснащен пневматическим поршневым приводом AT, может достигать быстрого отключения. V-образный шаровой клапан с V-образным портом, регулируемый, регулируемый коэффициент большой, до 100:1 или выше. Оснащен пневматическим и электрическим приводом, в основном используется для регулирования управления, также может быть использован для управления переключением.
(4) различные характеристики потока, O-тип шарового крана характеристики потока быстро открываются, подходит для переключения управления, V-тип шарового крана характеристики потока приблизительно равный процент, подходит для регулирования управления.
(5) различные размеры пути потока, O-типа шарового крана размер пути потока, как правило, имеют два вида полного диаметра и уменьшенный диаметр, V-типа шарового крана путь потока в соответствии с процессом и требованиями дизайна различных размеров, как правило, уменьшенный диаметр. Различные шаровые сердечники могут быть заменены для удовлетворения различных требований к потоку.
9. в соответствии с использованием температуры среды, может быть разделена на высокую температуру шаровой кран, низкая температура шаровой кран и глубокий холодный шаровой кран.
10. в соответствии с материалом корпуса клапана, можно разделить на шаровые краны из углеродистой стали, шаровые краны из нержавеющей стали, шаровые краны из титанового сплава, шаровые краны Monel, пластиковые шаровые краны, медные шаровые краны, шаровые краны из алюминиевого сплава и так далее.
Три шаровых крана применимы в следующих случаях
Работа шарового крана удобна, сопротивление потоку среды невелико, но структура более сложная. Шаровые краны обычно используются для необходимости быстрого открытия и закрытия или требований малого сопротивления, могут быть использованы для воды, бензина и других сред, также могут быть использованы для шлама и вязких сред трубопровода.
Четыре общих требования к шаровому крану
Конструкция клапана должна предотвращать выход штока из положения.
Все шаровые краны с прямым угловым поворотом на цапфе должны иметь металлические защитные седла с термопластичными вставками и аварийными отверстиями для впрыска герметика штока и седла или эквивалент, одобренный заказчиком.
Термопластиковые уплотнения штока с подпружиненным тефлоном, термопластиковые уплотнения штока с U-образной чашкой и впрыском смазки или термопластиковые манжетные уплотнения с упругими частями предпочтительнее кольцевых уплотнений штока.
Уплотнения из ПТФЭ подходят для 176,67 °C (350°F). Другие термопластичные материалы для уплотнений могут использоваться при температуре выше 176,67 °C (350 °F), но их эксплуатационные характеристики зависят от материала и конструкции уплотнения. Неметаллические уплотнения, используемые при температуре выше 350°F, должны быть одобрены заказчиком. Уплотнения штока, содержащие только эластомеры, должны иметь первичное и вторичное уплотнения с отверстием для обнаружения утечки/впрыска герметика между ними.
Если шаровые краны требуют муфтовой или герметичной сварки торцевых соединений, поставщик должен указать в своем предложении, должен ли кран поставляться с соединениями длиной 100 мм (4 дюйма). Поставщик должен сваривать длинные соединения, чтобы избежать возможного повреждения седла в полевых условиях.
Если не указано, то шаровые краны должны иметь удлиненную конструкцию (длинный шаблон).
Размеры кранов 4 дюйма и меньше с лицевой стороны одинаковые, но вес разный.
Кроме того, шток шаровых кранов на изолированных трубопроводах обычно необходимо удлинить на 100 мм.
