Шаровые клапаныНа протяжении 200 лет они были основным средством управления потоками жидкости и теперь встречаются повсеместно. Однако в некоторых случаях шаровые клапаны могут также использоваться для полного перекрытия потока жидкости. Шаровые клапаны обычно используются для управления потоком жидкости. Шаровые клапаны часто устанавливаются на фасадах домов и коммерческих зданий, где они используются для регулирования и отсечки потока.

Пар и вода были необходимы для промышленной революции, но эти потенциально опасные вещества необходимо было ограничивать.шаровой клапан– это первый клапан, необходимый для эффективного выполнения этой задачи. Конструкция шарового клапана оказалась настолько удачной и популярной, что большинство крупных традиционных производителей клапанов (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman и Jenkins) получили на неё первые патенты.

ЗадвижкиКлапаны предназначены для использования как в полностью открытом, так и в полностью закрытом положении, в то время как шаровые клапаны могут использоваться как запорные или изолирующие, но предназначены для частичного открытия для управления потоком при регулировании. При использовании шаровых клапанов в качестве отсечных и двухпозиционных клапанов следует проявлять осторожность при проектировании, поскольку сложно поддерживать герметичность при значительном давлении на диск. Сила давления жидкости поможет обеспечить надёжное уплотнение и упростит герметизацию при движении жидкости сверху вниз.

Проходные клапаны идеально подходят для применения в качестве регулирующих клапанов благодаря своей регулирующей функции, которая обеспечивает чрезвычайно точное регулирование с помощью позиционеров и приводов, соединенных с крышкой и штоком проходного клапана. Они отлично подходят для ряда задач управления потоками жидкостей и называются в этих областях «исходными элементами управления».

непрямой путь потока

Клапан Globe также известен как шаровой клапан из-за своей оригинальной круглой формы, которая скрывает необычную и извилистую природу потока. Благодаря зубчатым верхним и нижним каналам, полностью открытый шаровой клапан по-прежнему создает значительное трение или препятствие потоку жидкости, в отличие от полностью открытого запорного или шарового крана. Трение жидкости, вызванное наклонным потоком, замедляет прохождение жидкости через клапан.

Коэффициент пропускной способности (Cv) клапана используется для расчёта расхода через него. Задвижки обладают крайне низким сопротивлением потоку в открытом положении, поэтому Cv будет существенно различаться для задвижки и проходного клапана одинакового размера.

Диск или заглушка, служащие запорным механизмом запорного механизма клапана, могут быть изготовлены в различных формах. Расход через клапан может значительно изменяться в зависимости от числа оборотов штока при открытом клапане путем изменения формы диска. Более типичная или «традиционная» конструкция изогнутого диска используется в большинстве применений, поскольку она лучше других конструкций подходит для определенного движения (вращения) штока клапана. Диски с V-образным отверстием подходят для всех размеров запорных клапанов и предназначены для точного ограничения расхода при различных процентах открытия. Абсолютное регулирование расхода является целью игольчатых клапанов, однако они часто предлагаются только в меньших диаметрах. Когда требуется полное перекрытие, в диск или седло можно вставить мягкую, упругую вставку.

Затвор шарового клапана

Фактическое закрытие между компонентами в шаровом клапане обеспечивается золотником. Седло, диск, шток, заднее седло и иногда крепеж, который крепит шток к диску, составляют трим шарового клапана. Хорошая производительность и срок службы любого клапана зависят от конструкции трима и выбора материала, но шаровые клапаны более уязвимы из-за высокого трения жидкости и сложных путей потока. Их скорость и турбулентность возрастают по мере приближения седла и диска друг к другу. Из-за коррозионной природы жидкости и возросшей скорости возможно повреждение трима клапана, что значительно увеличит утечку клапана в закрытом состоянии. Термин «струйка» обозначает неисправность, которая иногда проявляется в виде небольших хлопьев на седле или диске. То, что начиналось как небольшой путь утечки, может увеличиться и превратиться в значительную утечку, если ее не устранить своевременно.

Затвор клапана в бронзовых запорных клапанах меньшего размера часто изготавливается из того же материала, что и корпус, а иногда и из более прочного сплава, похожего на бронзу. Наиболее распространенным материалом для изготовления золотника чугунных запорных клапанов является бронза. IBBM (железный корпус, бронзовая монтировка) – это название такого чугунного элемента. Для стальных клапанов доступны различные материалы затвора, но часто один или несколько элементов затвора изготавливаются из мартенситной нержавеющей стали серии 400. Кроме того, используются такие прочные материалы, как стеллит, нержавеющая сталь серии 300 и медно-никелевые сплавы, как монель.

Существует три основных типа клапанов. Наиболее типичной является Т-образная форма, когда шток перпендикулярен потоку в трубопроводе.
​
Подобно Т-образному клапану, угловой клапан поворачивает поток внутри клапана на 90 градусов, выполняя одновременно функции регулятора расхода и колена трубы под углом 90 градусов. На нефтяных и газовых фонтанных арматурах угловые запорные клапаны — это тип конечной регулирующей арматуры, которая до сих пор часто используется на котлах.
​
Третья конструкция, Y-образная, предназначена для повышения герметичности при открытии/закрытии клапана, одновременно снижая турбулентный поток, возникающий в корпусе клапана. Крышка, шток и диск этого типа клапана расположены под углом 30–45 градусов, что делает путь потока более прямым и снижает трение жидкости. Благодаря уменьшению трения клапан менее подвержен эрозионным повреждениям, а общие характеристики потока в трубопроводной системе улучшаются.