По сравнению сзадвижка, конструкция шарового клапана и обратного клапана, история шарового клапана намного короче. Хотя первый патент на шаровой кран был выдан в 1871 году, потребуется 85 лет, чтобы шаровой кран стал коммерчески успешным. Политетрафторэтилен (ПТФЭ, или «Тефлон») был обнаружен в процессе проектирования атомной бомбы во время Второй мировой войны, что станет катализатором для начала производства шаровых кранов. Шаровые краны доступны из всех материалов: от латуни до углеродистой стали и от нержавеющей стали до циркония.

Существует два основных типа: плавающие шарики и цапфовые шарики. Эти две конструкции позволяют создавать эффективные шаровые краны диаметром от ¼ до 60 дюймов и больше. Как правило, плавающая конструкция используется для клапанов меньшего и низкого давления, а цапфовая конструкция используется для клапанов большего и более высокого давления.

ВМ SUM21 ШАР API 6Dшаровой кранВ шаровом кране API 6D используются эти два типа шаровых кранов из-за их методов уплотнения и того, как сила жидкости течет из трубопровода к шару, а затем распределяется к седлу клапана. В конструкции с плавающим шаром шар плотно прилегает между двумя седлами: одним выше по потоку, а другим ниже по потоку. Сила жидкости действует на шар, прижимая его к седлу клапана, расположенному в корпусе клапана ниже по потоку. Поскольку шар закрывает все отверстие для потока, вся сила потока толкает шар, заставляя его попасть в седло клапана. Если шар слишком велик и давление слишком велико, сила, действующая на седло клапана, будет большой, поскольку рабочий крутящий момент слишком велик, и клапан не сможет работать.

Плавающие шаровые краны имеют различные типы корпусов, но наиболее популярным является двухсекционный тип с торцевым входом. Другие типы кузова включают трехсекционный и верхний вход. Клапаны с плавающим шаром производятся размером до 24″ и 300, но реальный диапазон применения кранов с плавающим шаром обычно намного меньше – максимальный диаметр составляет около 12″.

Хотя шаровые краны в первую очередь проектируются как двухпозиционные или «запорные» клапаны, добавление некоторых шаровых кранов и V-образных отверстийшаровой кранКонструкция делает их идеальными для контролируемых приложений.

Эластичное сиденье
VM SUM21 BALL Фланцевый шаровой кран Фланцевый шаровой кран Плавающие шаровые краны меньшего размера могут использоваться во многих различных областях: от бытовых труб до труб, содержащих наиболее требовательные химикаты. Наиболее популярным материалом седел для этих клапанов является термопластик, например ПТФЭ. Тефлоновые седла клапанов работают хорошо, потому что они достаточно мягкие, чтобы хорошо прилегать к полированным металлическим шарикам, но достаточно прочные, чтобы не вылететь из клапана. Две основные проблемы этих клапанов с мягким седлом заключаются в том, что они легко царапаются (и могут протекать), а температура ограничена температурой ниже точки плавления термопластического седла — около 450°F (232°C), в зависимости от материала седла.

Особенностью многих плавающих шаровых кранов с эластичным седлом является то, что они могут быть надежно герметизированы в случае пожара, который приводит к расплавлению основного седла. Это называется пожаробезопасной конструкцией; у него есть карман для седла, который не только удерживает эластичное седло на месте, но также обеспечивает металлическую поверхность седла, которая обеспечивает частичное уплотнение при контакте с шаром. В соответствии со стандартами испытаний на огнестойкость 607 или 6FA Американского института нефти (API), клапан проходит испытания для подтверждения конструкции противопожарной защиты.

Конструкция цапфы
VM SUM21 BALL Шаровой кран с цапфой API 6D Шаровой кран с цапфой API 6D Когда требуется шаровой кран большего размера и с более высоким давлением, конструкция переключается на тип с цапфой. Отличие цапфы от плавающей состоит в том, что шар цапфы фиксируется в основном корпусе нижней цапфой (коротким шатуном) и верхней тягой. Поскольку шар не может «всплывать» в седло клапана для принудительного закрытия, седло клапана должно плавать на шаре. Конструкция седла цапфы приводит к тому, что седло возбуждается давлением на входе и вдавливается в сферу для уплотнения. Поскольку шар прочно зафиксирован на месте, за исключением поворота на 90°, чрезвычайная сила и давление жидкости не заклинит шар в седле клапана. Вместо этого сила действует только на небольшую область за пределами плавающего сиденья.

VM SUM21 BALL Конструкция с торцевым входным отверстием Шаровой кран с торцевым входным отверстием является мощным старшим братом плавающего шарового крана, поэтому он может выполнять большие работы - высокое давление и большие диаметры труб. На сегодняшний день наиболее популярное применение шаровых кранов с цапфой - в сантехнических услугах.