Плавающий шаровой кран

Определение плавающего шарового крана

Как следует из названия, плавающий шаровой клапан использует шар в качестве конструкции, закрывающей проходное сечение трубы и препятствующей потоку жидкости. Главная особенность плавающего шарового крана заключается в том, что шар не имеет структуры, поддерживающей его, поэтому он остается подвешенным в жидкости и удерживается на месте седлами клапана.

 

Стандарты шаровых кранов

a. Стандарт проектирования API 608 /API6D

b. Стандарт испытаний API 598/API6D

c. Пожарный стандарт API 607

d. Толщина стенки по стандарту ASME B16.34

 

 

Классификация плавающих шаровых кранов

Цельный плавающий шаровой кран

Цельный шаровой кран и фланцевая задвижка относятся к одному и тому же типу арматуры, а основное различие между ними заключается в закрывающем элементе. Очевидно, что цельный шаровой кран использует сферу, которая вращается вокруг центральной линии корпуса, в то время как фланцевый затвор открывает тип ворот, поднимая блокирующую конструкцию при вращении ручки. Шаровой кран в основном используется в трубопроводе для отсечения, распределения и изменения направления потока среды. Также известный как интегральный шаровой кран, он является новым типом клапана, который широко используется в последние годы.

Двухсекционный плавающий шаровой кран

Двухсекционный плавающий шаровой кран получил свое название от того, что он состоит из двух частей - левого и правого корпуса, которые соединяются друг с другом с помощью резьбы и болтов или сварки. Этот тип крана подходит для различных условий работы, таких как высокая температура и высокое давление.

Трехсекционный шаровой кран с плавающей крышкой

Трехкомпонентный плавающий шаровой кран относится к плавающим шаровым кранам, корпус которых состоит из трех частей слева направо. Этими частями обычно являются корпус и две крышки. Как и в случае с двухкомпонентными плавающими шаровыми кранами, торцевые крышки обычно соединяются с помощью резьбы и болтов, сварки или фланцевого соединения с трубой.

 

Принцип уплотнения плавающего шарового крана

Поскольку шар плавающего шарового клапана не ограничен никаким компонентом, когда клапан закрыт, среда нагнетается с одного конца вверх по течению) клапана, шар может произвести определенное смещение и плотно прижаться к уплотнительной поверхности выходного конца (вниз по течению) клапана, таким образом создавая уплотнение выхода. Как показано на рисунке 3

 

Структура характеристики

a. Состояние клапана можно определить, посмотрев на положение рукоятки. Если она пересекает трубопровод, значит, он закрыт, а если находится вдоль трубопровода, значит, он открыт.

b. Неправильное использование клапана может быть предотвращено с помощью запорного устройства, как показано на рисунке.

 

 c. Клапан поставляется со структурой, предотвращающей вылетание штока, а сальник можно заменить в режиме онлайн.

(спецификации 2"-300Lb и более)

Шток клапана с нижним расположением имеет буртик на корне штока. Наружный диаметр буртика вала больше, чем отверстие в штоке

 

(меньшие характеристики 2"-300LB)

Верхний шток с сальниковой конструкцией, где внутренний диаметр сальникового отверстия меньше диаметра буртика штока

 

d. Антистатическая конструкция больше подходит для легковоспламеняющихся и взрывоопасных сред.

 

Сухой клапан, напряжение постоянного тока не более 12 В, сопротивление не более 10 Ом

Поскольку наполнитель и подшипник влияют на проводимость, между штоком клапана и корпусом клапана, а также между штоком клапана и шариком устанавливаются антистатические компоненты, такие как пружины из нержавеющей стали и шарики из нержавеющей стали.

e. Пожаробезопасный дизайн

① Седло клапана (шар и корпус клапана)

  

Седло клапана окружено с трех сторон, а на стороне, расположенной рядом с каналом потока, обработана огнеупорная уплотнительная кромка, которая может играть роль аварийного уплотнения после сгорания седла клапана.

② Средний фланец (корпус и крышка клапана)

Он уплотнен спиральной графитовой огнеупорной прокладкой из нержавеющей стали, а в конструкции используется контакт металл - металл.

③ Набивка (шток и корпус)

Для уплотнения используется многокольцевая графитовая набивка, поскольку графитовая набивка может предотвратить утечку среды.

 

Различные формы уплотнений подходят для различных условий работы

Композитное уплотнение

- Седло клапана расположено как на верхней, так и на нижней стороне клапана, а седло клапана вставляется в корпус клапана с помощью специального пресса.

- Первоначальный преднатяг обеспечивается за счет эластичности седла клапана.

- Седла в верхней и нижней частях клапана полностью симметричны, и нет никаких ограничений по направлению установки. Это двухходовой клапан.

- Он в основном используется для приложений с рабочими условиями ниже 150℃ (специальный материал может достигать 250℃).

- Его преимущества - гибкость в управлении и надежная герметизация.

- Обычно используются мягкие уплотнительные материалы, такие как: PTFE, RPTFE, NYLON, PPL, PEEK и др.

Металлическое жесткое уплотнение

- На верхней стороне клапана установлено седло, а уплотнительная поверхность покрыта твердым сплавом. Нижняя сторона корпуса клапана непосредственно приварена.

- Седло в верхней части клапана обеспечивает необходимое начальное удельное давление уплотнения клапана, седло в нижней части клапана играет основную роль уплотнения, и клапан имеет ограниченное направление установки.

- Эти уплотнения в основном используются в условиях работы, включающих высокую температуру, наличие частиц, пыли, шлама и т.д.

- Его преимуществами являются устойчивость к высоким температурам, давлению, износу и эрозии, а также надежность уплотнения.

- Обычным материалом для покрытия поверхности является цементированный карбид стеллит.

Мягкое уплотнение

- Два компонента седла клапана расположены как на верхней, так и на нижней стороне клапана. Каждый элемент седла клапана состоит из седла клапана, кольца седла клапана и прокладочного кольца. Кольцо седла клапана закреплено в седле клапана прокладочным кольцом, а между седлом клапана и уплотнительным кольцом типа корпуса клапана расположено уплотнительное кольцо. С одной стороны, седло клапана и корпус клапана герметичны, с другой стороны, это может обеспечить начальное предварительное натяжение клапана.

- Два седла клапана полностью симметричны, клапан не имеет ограничений по направлению установки и является двухходовым.

Металлическое уплотнение - это первичное уплотнение, которое используется для отсечения большей части среды и блокирования твердых примесей в среде от попадания на мягкую уплотнительную поверхность. Мягкое уплотнение - это вторичное уплотнение, которое используется для полной блокировки среды.

- Эти уплотнения в основном используются в приложениях, где рабочие условия включают присутствие частиц, пыли, суспензии и других сред при нормальной температуре (ниже 150℃).

- Его преимущества заключаются в гибкости управления, износостойкости и эрозионной стойкости, длительном сроке службы и надежности уплотнения.

- Материал, используемый для мягких уплотнений (кольцо седла клапана), обычно представляет собой разновидность резины.

 

 

Плавающий шаровой кран Плюсы и минусы

Преимущества шаровых кранов:

- Сопротивление жидкости невелико, а коэффициент сопротивления равен коэффициенту сопротивления трубы той же длины.

- Он имеет простую конструкцию, небольшие размеры и малый вес.

- Он герметичен и надежен. В настоящее время наиболее распространенным материалом уплотнительной поверхности шарового крана является пластик, который обладает хорошими уплотнительными характеристиками и широко используется в вакуумных системах.

- Он прост в управлении благодаря быстрой выдержке. Поворот от полностью открытого до полностью закрытого положения составляет 90 [град.], что облегчает дистанционное управление.

Недостатки шаровых кранов:

- Уплотнительную поверхность сферы очень легко повредить, и она не подходит для применения в условиях, когда рабочая среда содержит частицы.

- Клапаны с мягким уплотнением нецелесообразно использовать в условиях высоких температур и высокого давления.

- Для создания защитного барьера клапанам с жестким уплотнением требуются большие усилия уплотнения и высокий крутящий момент.

 

 

Руководство по выбору поплавкового шарового крана

a. Магистральный трубопровод для транспортировки нефти и природного газа должен быть чистым и прокладываться под землей. Для заглубленных трубопроводов рекомендуется выбирать приварные или фланцевые шаровые краны полного диаметра. Для отводов рекомендуется выбирать фланцевые соединения или сварные соединения с шаровым краном полного или уменьшенного диаметра.

b. Для трубопроводов и оборудования для хранения нефтепродуктов рекомендуется использовать фланцевые шаровые краны.

c. Для городских газопроводов и газопроводов природного газа предлагаются плавающие шаровые краны с фланцевым и внутренним соединением.

d. В системе трубопроводов металлургического кислорода должны использоваться строго деалифатические кислородные клапаны.

e. При работе с жидкостями при очень низких температурах рекомендуется выбирать низкотемпературный шаровой кран с крышкой клапана

f. В трубопроводной системе установки каталитического крекинга нефтеперерабатывающей установки может использоваться шаровой клапан с подъемным штоком.

g. В оборудовании и трубопроводных системах с агрессивными средами, такими как кислоты и щелочи, используемых в химической промышленности, целесообразно выбирать шаровые краны из аустенитной нержавеющей стали с политетрафторэтиленом в качестве седельного кольца.

h. Шаровые краны с уплотнением "металл-металл" могут использоваться на трубопроводных системах или устройствах, работающих при высоких температурах в металлургических системах, энергетических системах, нефтехимических заводах и системах городского отопления.

i. Если требуется регулировка потока, можно выбрать шаровой кран с червячным приводом, пневматической или электрической регулировкой и V-образным отверстием.

 

 

Резюме

Поскольку на рынке представлено множество различных типов клапанов, важно понимать, чем они отличаются друг от друга, чтобы выбрать тот, который лучше всего подходит для конкретной задачи.

Плавающие шаровые краны - это тип шаровых кранов, в которых система закрытия остается в подвешенном состоянии, что означает очень простую конструкцию и эксплуатацию, поэтому они могут использоваться в тех случаях, когда наиболее важными факторами являются скорость открытия или закрытия потока, легкость изменения направления такого потока или простота установки.

При наличии более сложных требований, таких как повышенная устойчивость к агрессивным средам, высоким температурам и давлению, следует рассмотреть другие конструкции. Возможно, лучше использовать двух- или трехкомпонентную конструкцию, а также учитывать тип уплотнения - еще один важный фактор, влияющий на решение в таких случаях.

Если следовать приведенным выше рекомендациям, выбор не вызовет особых затруднений. Тем не менее, рекомендуется проконсультироваться с профессиональным специалистом по клапанам NTGD производитель плавающих шаровых кранов Если вы сомневаетесь, это поможет избежать повторного ремонта или дополнительных расходов, связанных с заменой клапанов, которые не подходят для конкретного применения.