Что такое высокотемпературный шаровой кран?
Высокотемпературные шаровые краны - это краны, которые могут работать при очень высоких температурах, превышающих 400 oC. Высокотемпературные шаровые краны должны быть изготовлены из очень прочных металлических материалов, имеющих высокую температуру плавления. Некоторые металлические материалы, такие как алюминиевые сплавы, начинают ослабевать при повышении температуры. Такие материалы, как бронза, не рекомендуется использовать в качестве высокотемпературных кранов. шаровой клапан Поскольку при повышении температуры изменяются его свойства, что может привести к изменению контролируемой жидкости. При выборе высокотемпературного шарового крана первое, на что следует обратить внимание, - это материалы, из которых он изготовлен. Это ожидаемая рабочая температура высокотемпературного шарового крана, которая должна быть совместима с внутренними компонентами и корпусом крана. Внутренние компоненты крана также должны быть изготовлены из очень прочных металлических материалов с высокой температурой плавления. Высокотемпературные шаровые краны используются в таких областях, как нефтехимия, производство удобрений, химическая промышленность, металлургия и электроэнергетика. Наиболее распространенными металлическими материалами, гарантирующими надежную работу при изготовлении высокотемпературных шаровых кранов, являются углеродистая и нержавеющая сталь, которые имеют высокие температуры плавления 1425 oC до 1540°C до 1400 oC до 1530°C соответственно. Высокотемпературные шаровые краны могут быть как ручными, так и управляться с помощью электропривода. Краны присоединяются к трубопроводу с помощью болтов и гаек или методом сварки.
Как работает высокотемпературный шаровой кран?
Высокотемпературный шаровой кран состоит из шара с отверстием в средней части. Высокотемпературный шаровой кран управляется с помощью маховика, ручного рычага или электропривода. Маховик и рычаг используются для ручных кранов, а привод - для шаровые краны с приводом. Маховик или привод соединен с шаром через деталь, называемую штоком. Чтобы открыть высокотемпературный шаровой кран, вращается маховик, или ручной рычаг, или привод. Вращательное усилие передается шару через шток крана, что заставляет отверстие шара поворачиваться и располагаться на одной линии с трубопроводом. Как только отверстие шара в высокотемпературном шаровом кране становится коллинеарным с трубопроводом, жидкость течет, поскольку она не блокируется шаром. Чтобы закрыть высокотемпературный шаровой кран, ручной рычаг, маховик или привод вращается в направлении, противоположном тому, в котором он вращался при открытии. При этом отверстие шара высокотемпературного шарового крана поворачивается и становится перпендикулярным трубопроводу. В этом случае шар перекрывает доступ жидкости в трубопровод, и поэтому высокотемпературный шаровой кран считается закрытым.
Рисунок: Работа высокотемпературного шарового крана.
Типы высокотемпературных шаровых кранов
Двухсекционный высокотемпературный шаровой кран
Это высокотемпературный шаровой кран, корпус которого состоит из двух частей. Эти две части соединяются между собой с помощью резьбы, сварки или болтов и гаек. Одна из двух частей высокотемпературного шарового крана представляет собой одно концевое соединение и шар, а вторая часть - внутренние детали и другое концевое соединение. Двухкомпонентный высокотемпературный шаровой кран очень распространен на рынке и в промышленности, поскольку его можно разобрать для осмотра, очистки, ремонта и обслуживания. Кроме того, этот кран имеет небольшие размеры и малый вес по сравнению с другими шаровыми кранами.
Рисунок: Двухсекционный высокотемпературный шаровой кран.
Трехсекционный высокотемпературный шаровой кран
Это высокотемпературный шаровой кран, состоящий из трех частей. Три части состоят из корпуса крана и двух концевых соединений. Три части скреплены между собой с помощью болтов и гаек, как показано на рисунке ниже. Концы трехкомпонентного высокотемпературного шарового крана крепятся к трубопроводу либо с помощью сварки, либо с помощью болтов, либо с помощью резьбы. Трехкомпонентные высокотемпературные шаровые краны можно легко чистить, проверять и ремонтировать, не снимая их с трубопровода. Трехкомпонентные высокотемпературные шаровые краны подходят для использования в системах, требующих частого ремонта и обслуживания или высокого уровня гигиены, таких как фармацевтика, пищевые продукты и напитки, так как их можно эффективно и легко очищать.
Рисунок: Трехсекционный высокотемпературный шаровой кран.
Высокотемпературный шаровой кран с боковым входом
Это высокотемпературные шаровые краны, которые собираются с боков, как показано на рисунке ниже. Высокотемпературные шаровые краны с боковым входом - это крупногабаритные шаровые краны, изготовленные из прочных металлических материалов, что позволяет им работать в условиях высоких температур и высокого давления. К таким областям применения высокотемпературных шаровых кранов с боковым входом относятся нефтехимическая промышленность, нефтяная, газовая и паровая электростанции. Высокотемпературные шаровые краны с боковым входом состоят из двух или трех частей. Они изготавливаются методом ковки. После изготовления детали собираются с помощью болтов и гаек, образуя конечный продукт - высокотемпературный шаровой кран с боковым входом. Одно из преимуществ шаровой кран с боковым входом Его можно осматривать, чистить и ремонтировать, находясь в полевых условиях. Кроме того, внутренние компоненты клапана можно легко выровнять.
Рисунок: Высокотемпературный шаровой кран с боковым входом.
Высокотемпературный шаровой кран с верхним входом
Это высокотемпературный шаровой кран, который собирается с верхней стороны. Шаровые краны с верхним входом изготавливаются методом литья. Это позволяет снизить вероятность утечки жидкости. Корпус крана и колпак соединяются с верхней стороны. Высокотемпературные шаровые краны с верхним входом облегчают осмотр, очистку и ремонт с верхней стороны без извлечения крана из трубопровода. Высокотемпературные шаровые краны с верхним входом подвергаются неразрушающим испытаниям, чтобы убедиться в отсутствии дефектов, которые могут привести к утечке жидкости в процессе эксплуатации. Шаровые краны с верхним входом присоединяются к трубопроводу с помощью болтов или сварки. Шаровые краны с верхним входом подходят для использования в системах, где требуются прочные и пожаробезопасные клапаны или клапаны, где можно поддерживать высокий уровень гигиены путем регулярной очистки.
Рисунок: Шаровой кран для высоких температур с верхним входом.
Высокотемпературные шаровые краны со сварным корпусом
Высокотемпературные шаровые краны со сварным корпусом - это шаровые краны, которые собираются методом сварки. Корпус такого высокотемпературного шарового крана изготавливается путем соединения всех частей с помощью сварки. После сварки корпуса проводится неразрушающий контроль по периметру корпуса крана на сварных швах, чтобы убедиться в отсутствии дефектов, которые могут вызвать утечку жидкости.
Одна из основных проблем, связанных с высокотемпературными шаровыми кранами со сварным корпусом, заключается в том, что их нельзя чистить, ремонтировать или проверять в полевых условиях. Такие краны используются в тех областях, где не предполагается техническое обслуживание, например, в подводных и газотранспортных системах.
Рисунок: Сварной корпус высокотемпературного шарового крана.
Полнопортовый высокотемпературный шаровой кран
Это высокотемпературный шаровой кран, диаметр отверстия которого совпадает с диаметром трубы. В полнопортовом высокотемпературном шаровом кране отсутствуют потери на трение, что делает его энергоэффективным. Конструкция полнопортового высокотемпературного шарового крана облегчает его очистку. Проблема, связанная с этим краном, заключается в том, что шар и корпус крана больше по сравнению со стандартными портовыми кранами. Поэтому полнопортовые высокотемпературные шаровые краны стоят дороже стандартных кранов или кранов с уменьшенным проходом. Полнопортовые высокотемпературные шаровые краны используются там, где требуется низкое сопротивление среды, например, во всасывающих трубопроводах насосов, где падение давления влияет на производительность насоса. Кроме того, полнопортовые высокотемпературные шаровые краны подходят для использования в системах, где в жидкости могут содержаться твердые частицы, которые могут накапливаться и засорять клапан.
Рисунок: Полнопортовый высокотемпературный шаровой кран.
Высокотемпературные шаровые краны с редукционным портом
Это высокотемпературные шаровые краны, у которых диаметр отверстия шара меньше диаметра трубы. Высокотемпературные шаровые краны с уменьшенным отверстием имеют высокие потери на трение и турбулентность потока из-за неравномерности потока, создаваемой разницей в диаметрах трубы и отверстия шара. Высокотемпературные шаровые краны с уменьшенным отверстием подходят для использования в тех случаях, когда потери давления и турбулентность потока не являются основными факторами, влияющими на поток. Основное преимущество использования высокотемпературных шаровых кранов с уменьшенным портом заключается в том, что они имеют меньший размер, что делает их стоимость ниже по сравнению с полнопортовыми аналогами.
Области применения высокотемпературных шаровых кранов
- Используется в нефтяной промышленности для включения и выключения, где требуется высокая температура для разделения различных продуктов сырой нефти.
- Они используются на паровых электростанциях для выработки электроэнергии.
- Нефтяная и газовая промышленность.
- Производство удобрений.
- Процессы производства металлургической стали.
- Переработка продуктов питания и напитков.
- Фармацевтическая промышленность благодаря простоте очистки.
Преимущества высокотемпературных шаровых кранов
- Выдерживают высокие температуры, не деформируясь под воздействием теплового нагрева.
- Прочный.
- Универсальны, так как могут использоваться в различных сферах.
- Чистили, ремонтировали и проверяли.
- Быстрое управление.
- Эти клапаны достаточно прочны, чтобы выдерживать высокое давление.
- Они обладают идеальной герметичностью и не пропускают жидкость.
- Может управляться вручную или с помощью привода.
Недостатки высокотемпературных шаровых кранов
- Не подходит для дросселирования.
- Эти клапаны быстро закрываются и открываются, что приводит к образованию водяных ударов и проблем с избыточным давлением.
- Полости вокруг седел и шариков обычно засоряются твердыми частицами, что может увеличить момент открытия/закрытия и привести к поломке клапана.
Устранение неисправностей высокотемпературного шарового крана
Утечка жидкости при закрытом клапане
- Повреждена уплотнительная поверхность. Отремонтируйте или замените уплотнительную поверхность.
- Сиденье повреждено. Отремонтируйте или замените сиденье.
- Неправильно отрегулирован привод или редуктор (для ручных клапанов). Отрегулируйте привод или коробку передач.
Плавное движение шарика
- Инородные материалы между седлом и шаром или между полостью корпуса и шаром. Разберите клапан и очистите полость, седло и шар.
Высокотемпературный шаровой клапан трудно открыть/закрыть
- Сиденье повреждено. Замените сиденье.
- Клапан имеет высокую внутреннюю температуру. Проверьте рабочую температуру клапана в соответствии с рекомендациями производитель шаровых кранов.
- Посторонние материалы засорили полость корпуса. Разберите клапан и очистите его от посторонних материалов.
Негерметичность стебля
- Ослаблены фланцевые болты. Затяните фланцевые болты.
- Повреждена уплотнительная поверхность. Замените уплотнительную поверхность.
Утечка из трубы или соединения клапана с трубой
- Неплотное соединение трубы и клапана. Затяните соединение либо резьбой, либо болтами и гайками.
- Посторонние предметы в трубе. Проверьте трубу на наличие засоров и прочистите их.
Резюме
Высокотемпературные шаровые краны - это краны, которые могут работать при высоких температурах от 400 oC, не подвергаясь химическим или термическим изменениям. Они изготавливаются из металлических материалов с высокой прочностью и температурой плавления. К таким материалам относятся нержавеющая и углеродистая сталь. Краны могут быть ручными или с приводом. Высокотемпературные шаровые краны являются огнестойкими, что позволяет им выдерживать высокие температуры даже при использовании для управления потоками легковоспламеняющихся продуктов. Они присоединяются к трубопроводу с помощью резьбы, болтов и гаек или привариваются к трубопроводу. Эти клапаны используются в различных областях, таких как нефтегазовая, нефтехимическая, удобрения, паровые электростанции, металлургия, химическая промышленность и др. Различные типы высокотемпературных шаровых кранов включают в себя двухсекционный высокотемпературный шаровой кран, трехсекционный высокотемпературный шаровой кран, высокотемпературный шаровой кран с боковым входом, высокотемпературный шаровой кран с верхним входом, высокотемпературный шаровой кран со сварным корпусом, полнопортовый высокотемпературный шаровой кран и редукционный высокотемпературный шаровой кран. Высокотемпературные шаровые краны имеют различные преимущества, такие как быстрота в эксплуатации, долговечность, универсальность, пожаробезопасность, ремонтопригодность, высокая прочность и герметичность.
