Zawory i krany. Zawór kulowy lub zawór stalowy, kwestia wyboru
W Ostatnio W branży rurowej przyjęto praktykę stosowania przepustnic zamiast zaworów kulowych i zasuw, zarówno klinowych, jak i równoległych. Przemysłowcy aktywnie wprowadzają tę armaturę rurociągową, ponieważ uważają ją za bardziej praktyczną w użyciu, a prawie we wszystkich urządzeniach dostarczających ciepło zawory i krany zostały zastąpione przepustnicami. W tym przeglądzie przyjrzymy się, czym się kierują przy wyborze zaworów odcinających i dlaczego spośród zasuw, kranów i żaluzji wybierają zasuwy.
Przedrostek „tarcza” mówi sam za siebie o konstrukcji przepustnicy: składa się ona z korpusu, zaworu w kształcie dysku i pręta. Korpus jest zwykle wykonany z metali, takich jak żeliwo, aluminium i brąz; Może być wykonany z tworzywa sztucznego i stali (stal nierdzewna lub stal węglowa). Zawory ze stali nierdzewnej stosowane są w szczególności w Przemysł spożywczy regulować i odcinać przepływ surowców, produkt końcowy i roztwory czyszczące. Tarcza zaworu ma zwykle płaski lub złożony kształt i jest wykonana z różnych metali. Może to być żeliwo sferoidalne, stal nierdzewna, teflon, brąz, mosiądz, aluminium i tak dalej. Oś trzpienia zaworu może pokrywać się z osią grzybka, jednak w przypadku zaworu o dużej średnicy osie są rozstawione na długości zaworu, aby zapobiec nieszczelnościom w miejscach wpasowania trzpienia Ciało. Pręt żaluzji może być pełny lub oddzielny. W warunkach gdzie wymagana jest większa szczelność, w pręcie stosuje się podwójną uszczelkę. Zawory mogą być sterowane ręcznie lub za pomocą elektrycznego, pneumatycznego, hydraulicznego lub mechanicznego układu napędowego. Zawory można montować na rurociągach w dowolnej pozycji, jednak przy dużych średnicach zaleca się poziome położenie trzpienia, co minimalizuje ryzyko zakleszczenia na skutek przedostania się gęstych substancji do trzpienia. W przypadku połączenia kołnierzowego średnica kołnierzy na zaworze nie jest większa niż średnica kołnierzy na rurociągu, dlatego montaż odbywa się bez szczególnych trudności.
Zalety przepustnic w stosunku do zasuw
Aby zrozumieć, dlaczego przepustnice są bardziej opłacalne w różnych gałęziach przemysłu, należy zrozumieć zasadę działania zaworu klinowego. Zasuwa jest rodzajem armatury rurociągowej składającej się z korpusu i połączenia kołnierzowego, w której następuje pionowy ruch translacyjny elementu blokującego, prostopadle do kierunku czynnika roboczego. Zazwyczaj zawór jest sterowany ręcznie lub za pomocą napędu elektrycznego lub hydraulicznego. Napęd pneumatyczny jest bardzo rzadko stosowany do automatyzacji pracy zaworu. Widzimy zatem pierwszą przewagę zasuw nad zasuwami: zasuwami można sterować w dowolny sposób, natomiast możliwości sterowania siłownikiem zasuw są ograniczone.
Po drugie, zawory mają prostszą konstrukcję, a co za tym idzie, tańsze naprawy i zmniejszone wymiary. Zatem ciężar jednego zaworu jest około 8 razy mniejszy niż ciężar zaworu o tej samej średnicy nominalnej (przy DN większym niż 600), co zmniejsza obciążenie rurociągu i ułatwia prace instalacyjne, ponieważ mocne urządzenia dźwigowe i specjalne miejsca instalacji nie są wymagane.
Po trzecie, otwieranie i zamykanie żaluzji zajmuje mniej czasu, gdyż konstrukcja żaluzji pozwala na zmianę położenia (obrócenie dysku o 90 stopni) przy obróceniu klamki. Możliwe jest również ustawienie wielu pozycji uchwytu w celu płynniejszego dławienia środowiska pracy.
Po czwarte, przepustnice mają bardziej niezawodne elastyczne uszczelnienie, które zapobiega wyciekom podczas pracy zaworu. Zawory posiadają uszczelnienie metal-metal, więc przedostanie się cząstek stałych uniemożliwi ich działanie. Prowadzi to do piątej wady zaworów: kosztownych i częstych napraw ze względu na złożoność i niedogodności konstrukcji. Zasuwy mogą pracować do trzech razy dłużej niż zasuwy.
Po szóste, przepustnice nie posiadają gwintowanych par roboczych „tuleja – wrzeciono”. Obecność takich par na zaworach zwiększa ryzyko korozji, co szczególnie często występuje w sieciach grzewczych i na otwartych przestrzeniach. Zawory nie mają również stref zastoju, w których gromadzą się różne zanieczyszczenia mechaniczne środowiska pracy. Zawór niestety je posiada, co często prowadzi do zakleszczenia, po którym otwarcie zaworu wymaga niesamowitego wysiłku.
Ostatnią rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest koszt okiennic. Cena zaworów jest w miarę porównywalna z ceną zasuwy Produkcja rosyjska. Ponadto, jeśli weźmiesz pod uwagę naprawy zaworów, prawdopodobne jest, że zawór będzie kosztował jeszcze mniej.
Zalety przepustnic w porównaniu z zaworami kulowymi
Kierując się tym samym schematem, określimy zasadę działania zaworów kulowych i cechy ich konstrukcji. Zawór nie bez powodu otrzymał nazwę „kula”. Jak ktokolwiek inny kran z wodą składa się z korpusu i elementu ruchomego. Ale w zaworze kulowym element ruchomy ma kształt kulisty i otwór do przepływu wody (korek kulowy), co jest bardzo wygodne, ponieważ średnica kuli jest zwykle równa średnicy rury, do której jest podłączona. Aby otworzyć zawór, wystarczy obrócić uchwyt kranu o 90 stopni. Takie krany nazywane są pełnoprzelotowymi i znajdują zastosowanie nie tylko w rurociągach wodnych i gazowych, ale także w instalacjach grzewczych, a także jako zawory regulacyjne. Oprócz, Zawory kulowe posiadają szereg innych zalet, na które warto zwrócić uwagę przy wyborze tego typu złączek do rurociągów. Należą do nich prostota konstrukcji, niewielkie wymiary, wygodna obsługa i praktyczność w użytkowaniu. Istnieje jednak również wada: żurawie z uchwytem wspornikowym mogą podczas skręcania wpaść w tak zwaną „martwą” strefę. Żuraw sterowany jest zarówno ręcznie, jak i za pomocą napędu zmechanizowanego (na przykład elektrycznego).
W rzeczywistości główna zaleta przepustnicy wynika z wady zaworu kulowego. Dla użytkowników zaworów kulowych najbardziej dotkliwy jest problem zapobiegania zakleszczeniom. Powierzchnia uszczelnienia w zaworach kulowych jest znacznie większa niż powierzchnia uszczelnienia w zaworach, co oznacza, że w zaworach kulowych występują szczeliny pomiędzy kulą a samym uszczelnieniem. Dlatego przy dłuższym nieużywaniu pomiędzy uszczelką a kulą gromadzą się osady mechaniczne. Jeśli kran nie będzie używany przez jakiś czas, przestanie się obracać. Zawory nie zacinają się i nie zacinają po długotrwałej pracy, ponieważ osady mechaniczne mogą gromadzić się tylko na styku dysku i uszczelnienia.
Po drugie, zawory zużywają mniej energii do działania w porównaniu do zaworów kulowych. Dzieje się tak dlatego, że zawór kulowy będzie pracował z większym momentem obrotowym (do obsługi zaworu potrzeba 5 razy mniej energii). Ponownie wszystko sprowadza się do projektu: dysk w zaworze przylega bezpośrednio do powierzchni uszczelniającej, ale kula w zaworze kulowym znajduje się pomiędzy dwoma O-ringami, więc potrzebny jest opór.
Po trzecie, zawory kulowe są podatne na uderzenia wodne, jeśli wytrzymują je przepustnice. Ostatnią rzeczą są cechy wymiarów. Rolety mają mniejsze wymiary i wagę, a ponadto roletę łatwiej jest kupić. Cena migawki niższa cena zawór kulowy.
Wady przepustnic
Mówiąc o zaletach zaworów talerzowych, nie można nie wspomnieć o ich wadach. W szczególności zawory kulowe mają jedną istotną przewagę nad zaworami: mogą pracować przy ciśnieniach, przy których nie można obsługiwać przepustnic. Zatem praca zaworów kulowych jest możliwa przy 20 MPa, a przepustnic - tylko przy 1,6 MPa.
Należy pamiętać, że przepustnic nie można stosować w środowiskach z wtrąceniami silnie krystalizującymi. Istnieje możliwość odbioru młot wodny wzdłuż rączki na końcu skoku, co wynika z bezpośredniego połączenia tarczy blokującej z rączką sterującą drążkiem. W związku z tym eksperci zalecają stosowanie skrzyni biegów do przepustnic, zaczynając od średnicy 150 mm. Dodatkowo, pomimo dużej szybkości zmiany położenia, dokładność regulacji przesłony nie jest zbyt duża, a aby uniknąć zużycia tarczy, należy ją obracać w zakresie od 15 do 75 stopni.
Ważne jest, aby dla sprawnej i wydajnej pracy zaworu konieczne było wykonanie jego fachowego montażu i zainstalowanie go w odpowiednim miejscu na rurociągu. W przeciwnym razie nawet najdroższy i wysokiej jakości zawór ulegnie uszkodzeniu i nie zapewni stabilnej regulacji środowiska pracy.
Recenzja online przygotowana przez Darię Pietrzyk,
dziennikarz Centrum Medialnego Rebar Expert,
Petersburg, 2015
Pomimo dość oczywistych zalet, jakie mają, niektóre przedsiębiorstwa nadal preferują zawory klinowe. Według niektórych inżynierów w przedsiębiorstwach zawór wykonany ze stali jest rzekomo bardziej niezawodny niż zawór kulowy. Dodatkowo jego zastosowanie umożliwia regulację przepływu materiału roboczego.
Jednak inżynierowie czołowych firm produkujących armaturę rurociągową stwierdzają bardzo kategorycznie: w odróżnieniu od zaworów kulowych, w żadnym wypadku nie są one przeznaczone dla LLP do regulacji przepływu czynnika roboczego.
Cechy zaworów klinowych
Jak pokazuje praktyka, jeśli zawory są stosowane jako zawory regulacyjne, po dość krótkim czasie ulegają awarii. A nawet przestają pełnić swoją główną funkcję - nie zamykają przepływu środowiska pracy. Warto zauważyć, że mówimy konkretnie o zaworach wykonanych ze stali, ponieważ żeliwa nie można nawet brać pod uwagę w tym kontekście. Wyjaśnia to fakt, że żeliwo jest bardzo wymagające pod względem warunków pracy. I tak np. zawory żeliwne można stosować w zakresie temperatur od minus 20 do +350 stopni Celsjusza (są to urządzenia wykonane z najlepsze markiżeliwo). Istnieją również ograniczenia dotyczące rodzaju pompowanego medium – w niektórych typach gazociągów bezpieczne użytkowanie armatury żeliwnej jest prawie niemożliwe. Istnieją również ograniczenia dotyczące innych parametrów - przepustowości i tak dalej.
Kontynuując rozmowę o zaworach, warto zwrócić uwagę na następujące kwestie. Pomimo tego, że zawory są nadal najpopularniejszym rodzajem armatury rurociągowej w systemach rurociągowych różne rodzaje Jednak ostatnio zaobserwowano, że wiele systemów zaczyna zastępować zawory zaworami kulowymi. Nie jest to trudne do wyjaśnienia: poza tym, że użytkowanie zaworów wymaga stałego monitorowania ich stanu technicznego (np. czyszczenie uszczelek dławnic), zawory takie nie sprawdzają się w przypadkach, gdy powstają sytuacje awaryjne, podczas których przepływ czynnika roboczego należy możliwie szybko zablokować. Ponadto konstrukcja zaworu nie jest w stanie zapewnić dobrej szczelności, a stwierdzenie to dotyczy niemal wszystkich elementów urządzenia – zarówno korpusu, jak i zaworu. Ponadto warto zauważyć, że zawory klinowe mają nie tylko solidne wymiary, ale także odpowiednią wagę, a ponadto często są podatne na awarie, w wyniku czego regularnie pojawiają się różne sytuacje awaryjne.
Cechy zaworów kulowych
W porównaniu do zaworów klinowych, zawory kulowe są nowszym typem zaworu odcinającego rurociąg, mimo że konstrukcja zaworu kulowego ma już sto lat. Już z samej nazwy można zrozumieć, że w tego typu kranach element odcinający ma kształt kuli. W rzeczywistości zawory kulowe okazały się bardziej korzystne niż zasuwy.
Po pierwsze, w zależności od konstrukcji, zawory kulowe mogą z powodzeniem współpracować z niemal wszystkimi mediami: parą, wodą, produktami naftowymi, gazem i wieloma innymi. Zawory kulowe są trwalsze od zasuw, dzięki czemu ich zakres działania jest znacznie szerszy. Po drugie, w odróżnieniu od zasuw, zawory kulowe z powodzeniem można stosować nie tylko jako zawory odcinające, ale również jako zawory sterujące rurociągami, bez szkody dla urządzeń.
Warto również dodać, że nowoczesne zawory kulowe charakteryzują się znacznie większą szczelnością niż zawory klinowe. Dzieje się tak dlatego, że producentom udało się rozwiązać problem będący prawdziwą plagą zaworów kulowych przeszłości, czyli słabą szczelność, stosując nowoczesne materiały. W nowoczesnych zaworach kulowych gniazdo nie jest wykonane z metalu, jak kiedyś, ale z kompozycji polimerowych. Dodatkowo rozwiązanie to umożliwiło znaczne uproszczenie sterowania żurawiem, dzięki czemu obecnie zmiana położenia elementu odcinającego nie wymaga dużego wysiłku.
Inną cechą charakterystyczną zaworów kulowych jest to, że mają one zwartą konstrukcję, podobną do zaworów klinowych. Dotyczy to zwłaszcza systemów mieszkaniowych i usług komunalnych, ale nawet rurociągów duży rozmiar Pod względem wymiarów zawory kulowe przewyższają zawory klinowe.
Jeśli chodzi o kontrolę tego typu armatury rurociągów, można ją przeprowadzić za pomocą. Na szczególną uwagę zasługuje sposób sterowania zaworami kulowymi w gazociągach, gdzie napędem pneumatycznym zaworu steruje samo medium.
Pozostaje dodać, że dziś producenci produkują zawory kulowe wykonane z mosiądzu, żeliwa, stali i innych materiałów. Jednakże mosiężnych zaworów kulowych nie można stosować w instalacjach, w których temperatura czynnika roboczego przekracza 100 stopni Celsjusza. Nie sprawdzają się również szczególnie dobrze w temperaturach poniżej zera. Ponadto mosiężne zawory kulowe są zwykle wykonane o niezbyt dużej średnicy, nie większej niż 80 milimetrów. Ale stalowy zawór kulowy radzi sobie z temperaturami nawet +200 stopni. Świetnie będzie się także czuć przy minus 50 stopniach Celsjusza, dzięki czemu to zawory odcinające jest po prostu niezastąpiony w systemach pompowania mediów zlokalizowanych na północy. Kolejną zaletą zbrojenia stalowego jest to, że znacznie zwiększa się także średnica otworu przelotowego – do 300 milimetrów w wersjach standardowych, a na specjalne zamówienie do 500 milimetrów.
Podsumowanie: zalety zaworów kulowych w stosunku do zasuw klinowych
Podsumowując wszystkie powyższe, możemy wyróżnić 10 głównych zalet zaworów kulowych w porównaniu z zaworami klinowymi:
- Zawory klinowe produkowane są głównie o maksymalnej średnicy 80 milimetrów, natomiast zawory kulowe mogą być wykonane na niemal każdą średnicę;
- Zawory kulowe są w stanie wytrzymać znacznie wyższe poziomy ciśnienia;
- Zawory kulowe mają znacznie większy zakres temperatur pracy niż zawory klinowe;
- Zawory kulowe praktycznie nie mają tak nieprzyjemnej cechy jak zacinanie się, a w dodatku są znacznie łatwiejsze do kontrolowania. Zawory zacinają się dość często, szczególnie po długi czas są w pozycji otwartej lub zamkniętej;
- Zawory kulowe wyróżniają się wyższą szczelnością;
- Zawory kulowe są uniwersalne, gdyż można je stosować do niemal każdego czynnika roboczego, natomiast zawory klinowe w większości przypadków stosowane są wyłącznie do wody;
- Zawory kulowe w porównaniu z zaworami klinowymi mają bardziej kompaktowe wymiary i mniejszą wagę;
- Zawory kulowe wytrzymują znacznie dłużej, ulegają awariom znacznie rzadziej i są bardziej niezawodne niż zawory klinowe;
- Zawory klinowe wymagają regularnej kontroli i konserwacji, natomiast zawory kulowe nie wymagają stałego monitorowania stanu i wydajności, a także wymagają minimalnej konserwacji;
Zawory klinowe mogą być stosowane wyłącznie jako zawory odcinające rurociągi, natomiast zawory kulowe mogą być stosowane zarówno jako zawory odcinające, jak i zawory odcinająco-sterujące rurociągów.
W ciągu ostatnich dziesięciu lat nowoczesne podejście do zaworów użytkowych coraz częściej zastępowało zawory żeliwne i stalowe zaworami kulowymi. Ten moment zadowolił zarówno rosyjskich producentów nowoczesnej armatury, jak i konsumentów.
Niewątpliwie zawór kulowy ma przewagę nad zasuwami:
- zawór kulowy ma wyższy Charakterystyka wydajności, niezawodność i jakość;
- Zawór kulowy charakteryzuje się absolutną szczelnością zaworu, stąd brak wycieków, a tym samym oszczędność wody;
- ze względu na złą jakość wody zawory bardzo szybko ulegają awariom, co powoduje konieczność wymiany zaworu na nowy;
- zawór kulowy jest trwalszy.
Jakiś zawór kulowy?
Pomimo wszystkich zalet nowoczesnych armatury, bardzo ważnym czynnikiem jest to, jak wymienne są przestarzałe zawory żeliwne i zawory kulowe w warunkach polowych. Aby nie stwarzać trudności w dalszej eksploatacji rurociągu, jak szybko i sprawnie można wymienić armaturę? Dlatego ważne jest, aby zrozumieć, które zawory kulowe są lepsze od zaworów, czyli jakie właściwości powinny mieć zawory, aby zastąpić stare zawory na istniejących rurociągach? Przyjrzyjmy się tym właściwościom: 1. Rozmiar (długość zabudowy zaworu kulowego)Podczas naprawy rurociągu, na którym zamontowane są zawory stalowe lub żeliwne, ważną rolę odgrywa długość konstrukcyjna zaworu kulowego. Jeśli wybierzesz odpowiedni zawór kulowy, możesz pozbyć się dodatkowych Roboty instalacyjne, które nie zawsze są wygodne lub wykonalne ze względu na specyfikę technologii i warunki bezpieczeństwa. Można się tu spodziewać kilku niespodzianek. Standardy długości konstrukcyjnej stosowane w Rosji dla zasuw i zaworów kulowych są różne, różnią się także długości konstrukcyjne zaworów kulowych różnych producentów krajowych i zagranicznych. Ale optymalny wybór nadal istnieje - niektórzy rosyjscy producenci biorą pod uwagę „ cechy narodowe» rurociągi użyteczności publicznej oraz produkujemy zawory kulowe, kierując się długościami standardowymi dla zaworów. Zawory te są w pełni kompatybilne z wymienianym zaworem. Jeśli instalujesz nowy rurociąg, wybór długości konstrukcyjnej dźwigu może być bardziej niezależny. Ale nie zaszkodzi, jeśli będziesz mieć pewność, że długość zabudowy używanych złączek nie jest wyłączna i jeśli po kilku latach będziesz musiał je wymienić, nie będziesz musiał szukać jednego producenta zaworu kulowego o wyjątkowej długości od czoła do czoła. W przypadku stosowania zaworu kulowego bardzo często, ze względu na cechy konstrukcyjne, długość konstrukcji okazuje się ściśle zależna od innego ważnego parametru zaworu - średnicy nominalnej.
2. Przejście pełne i niepełneWybór pełnego lub częściowego przejścia zaworu kulowego zależy od warunków pracy konstrukcji w systemie rurociągów i jego dopuszczalności opór hydrauliczny.
Można wyróżnić dwa najbardziej typowe przypadki: gdy konstrukcja jest instalowana na linii głównej wysokie zużycie W środowisku naturalnym konieczne jest stosowanie armatury o niskim oporze hydraulicznym, aby uniknąć wysokich kosztów energii potrzebnej do transportu medium, zwłaszcza ciekłego, natomiast w pozycjach ślepych dopuszczalne jest stosowanie armatury o podwyższonym współczynniku oporu hydraulicznego.
Koszty energii potrzebnej do kompensacji różnicy ciśnień wywołanej oporem hydraulicznym są proporcjonalne do sześcianu prędkości, kwadratu średnicy przelotu, współczynnika oporu hydraulicznego i gęstości medium. Wynika z tego, że największe straty energii powstaną w rurociągach, w których ciecze przemieszczają się z dużą prędkością. W tych warunkach konieczne jest zastosowanie żurawi o niskich wartościach współczynnika oporu hydraulicznego. Przybliżone wartości współczynników dla różne rodzaje krany: pełny przelot - 0,1-0,4; częściowy otwór - 0,4-1,6.
Którego producenta wybrać?
Zdecydowana większość zaworów kulowych znanych marek zagranicznych produkowana jest według standardów nieco różniących się od standardów zaworów stosowanych dotychczas w Rosji i krajach WNP. I to właśnie długość konstrukcyjna zaworu jest pierwszą i najbardziej oczywistą różnicą – zawory kulowe produkcji zagranicznej o długości konstrukcyjnej zaworu mogą być produkowane przez producenta wyłącznie na zamówienie. Oczywiście koszt i czas trwania takiego zamówienia nieuchronnie wzrasta.
Kolejną znacząco różniącą się cechą importowanych okuć jest efektywne przejście dźwigu. Większość zaworów kulowych produkcji zagranicznej ma zmniejszoną (standardową) efektywną średnicę przelotową w stosunku do średnicy przyłącza.
W takich warunkach tylko niewielką liczbę zaworów kulowych zagranicznych producentów można uznać za analogi najpopularniejszych zaworów w obiektach użyteczności publicznej. Jednym z tych zagranicznych producentów jest duńska firma Temper, która ma swoją produkcję w Rosji w mieście Kurgan. Zawory kulowe hartowane są w pełni dostosowane do rosyjskich norm dotyczących armatury rurociągów, a ze względu na lokalną produkcję cena tych zaworów jest znacznie niższa niż w przypadku zaworów importowanych.
Możesz wybrać zawory kulowe i złożyć zamówienie w naszym sklepie internetowym lub skontaktować się z menadżerem firmy TSK dzwoniąc lub zostawiając zapytanie na stronie internetowej.