1. Уводзіны
У іх сутнасць, шаравой кран і шаравой кран адрозніваюцца спосабам кіравання патокам:
- Шаравыя клапаны: Выкарыстоўвайце заглушку з лінейным перамяшчэннем (дыск) які рэгулюе зазор паміж сабой і нерухомым сядзеннем, стварэнне звілістых шляхоў патоку, што забяспечвае дакладную наладу патоку.
Яны з'яўляюцца залатым стандартам для прыкладанняў з дакладнасцю расходу (±2%) мае вырашальнае значэнне. - Шарычныя клапаны: Выкарыстоўвайце вярчальны сферычны мяч (з портам) які супадае з трубаправодам (адкрыты) або блакуе яго (закрытыя).
Іх чвэрць абароту (90°) аперацыя дазваляе хуткае прывядзенне ў дзеянне, і іх прамы шлях патоку мінімізуе падзенне ціску - ідэальна падыходзіць для высокага патоку, малоцикловое абслугоўванне.
Абодва тыпу клапанаў могуць выконваць запорныя функцыі, але яны прынцыпова адрозніваюцца ўнутранай геаметрыяй, гідраўлічнае паводзіны, ўшчыльненне падыход, патрэбы ў спрацоўванні і працяглая працаздольнасць.
Гэты артыкул параўноўвае іх з розных інжынерных пунктаў гледжання і дае практычныя рэкамендацыі па выбары.
2. Што такое шаравой клапан?
А Грамавы клапан гэта а лінейны клапан у першую чаргу прызначаны для рэгуляванне расходу і дросселирование, а не проста ізаляцыя.
Яго назва паходзіць ад традыцыйнай сферычнай формы цела, хоць сучасны дызайн даступны ў Z-цела, Y-цела, і вуглавыя канфігурацыі кузава каб збалансаваць эфектыўнасць патоку і перапад ціску.

У адрозненне ад чвэрцьабаротных клапанаў (e.g., шарычныя клапаны), запорны клапан ст рухомы па восі штэкер і размяшчэнне сядзення дазваляе дакладна кантраляваць паток па ўсім ходу (0–100%).
Гэта робіць шаравыя клапаны пераважны выбар для прыкладанняў кіравання працэсамі дзе дакладная мадуляцыя, стабільнасць, і паўтаральнасць патрабуецца.
Глабальна, шаравыя клапаны рэгулююцца галіновымі стандартамі, такімі як:
- API 623 (патрабаванні да запорных клапанаў на электрастанцыях, якія працуюць на выкапнёвым паліве)
- ASME B16.34 (паказчыкі ціску і тэмпературы і крытэрыі праектавання)
- МЭК 60534 (памеры рэгулюючага клапана і характарыстыкі расходу)
Прынцып працы
Запорныя клапаны працуюць з дапамогай трох ключавых этапаў:

- Адкрыццё: Прывад (штурвал/электрычны/пнеўматычны) падымае вілку вертыкальна, павелічэнне плошчы патоку паміж коркам і сядзеннем.
Звілісты шлях плыні (Z/Y-кут цела) стварае кантраляваную турбулентнасць, стабілізацыя патоку пры частковых адтулінах. - Закрыццё: Апусканне заглушкі памяншае плошчу патоку, павелічэнне перападу ціску і запаволенне патоку. Заглушкі з мяккім сядзеннем прыціскаюцца да сядзення для дасягнення шчыльнага адключэння.
- Дросселирование: Становішча штэкера (e.g., 30% адкрыты) падтрымлівае стабільную хуткасць патоку.
Парабалічныя або V-вобразныя канструкцыі заглушак забяспечваюць лінейныя або роўнапрацэнтныя характарыстыкі патоку (па IEC 60534-2-1), крытычны для кіравання працэсам.
Ключавыя кампаненты
| Кампанент | Асноўная функцыя | Варыянты дызайну & Ноты |
| Цела | Дома шлях патоку, штэпсельная вілка, і сядзенне; накіроўвае паток. | - Z-цела: standard, трывалы, але самы высокі перапад ціску. - Y-цела: 30–40% ніжэй ΔP, падыходзіць для абслугоўвання пад высокім ціскам/парам. - Вугал-цела: змяняе кірунак патоку на 90°, звычайна выкарыстоўваецца ў службах адводу шламу або кандэнсату. |
| Штэпсельная вілка & Сядзенне | Асноўныя рэгулююць элементы, якія кантралююць плошчу патоку. | - Тыпы відэльцаў: плоскі (укл/выкл), парабалічны (лінейны), V-выкладзены (роўны %). - Тыпы сядзенняў: метал (моцны, высокая тэмпература), мяккая пасадка (Ptfe, эластамер для герметычнага закрыцця). |
Сцябло |
Перадае цягу прывада на заглушку. | - Узыходзячы сцябло: становішча, бачнае звонку. - Дызайн супраць кручэння: прадухіляе скручванне штэкера і нераўнамерны знос сядзення. |
| Капот | Забяспечвае ўшчыльненне штока і мяжы ціску. | - Капот на нітах: палягчае агляд і абслугоўванне. - Зварной капот: герметычная цэласнасць, пераважны ў агрэсіўных або небяспечных вадкасцях. - Капот з ушчыльненнем пад ціскам: самагерметызацыя пад высокім ціскам, выкарыстоўваецца ў электрастанцыях. |
| Упакоўка & Пракладкі | Не дапускайце ўцечкі ўздоўж злучэнняў штока і корпуса. | - Графітавая ўпакоўка: высокая тэмпература. - ПТФЭ ўпакоўка: хімічны супраціў. - Упакоўка з жывой нагрузкай: памяншае непасрэдныя выкіды (для ISO 15848). |
3. Што такое шаравой кран?
А шаравой кран гэта а чвэрць абароту паваротнага клапана які выкарыстоўвае сферычны элемент закрыцця («мяч») з цэнтральным адтулінай для запуску або спынення патоку вадкасці.
Калі адтуліна супадае з трубаправодам, клапан цалкам адкрыты; пры павароце на 90°, адтуліну перпендыкулярна трубаправоду, блакаванне патоку.

Шаравыя краны вызначаюцца ў адпаведнасці з міжнароднымі стандартамі, такімі як:
- API 608 / API 6D (патрабаванні да праектавання і выпрабаванняў шаравога крана для абслугоўвання трубаправодаў і працэсаў)
- ASME B16.34 (паказчыкі ціску і тэмпературы, крытэрыі праектавання)
- ISO 17292 (метал- і шаравыя краны з мяккім сядзеннем для прамысловага выкарыстання)
Іх цэняць за нізкі працоўны момант, магчымасць хуткага адключэння, шчыльная герметызацыя (герметычная ўцечка па ANSI/FCI, клас VI), і кампактная канструкцыя, дзякуючы чаму яны шырока выкарыстоўваюцца ў алеі & бензін, хімічны, вада, і HVAC прамысловасці.
Прынцып працы
Шаравыя краны працуюць з дапамогай трох ключавых этапаў:

- Адкрыццё: Прывад паварочвае шар на 90° па/супраць гадзіннікавай стрэлкі, выраўноўваючы порт шара з трубаправодам. Паток праходзіць прама праз порт з мінімальным супрацівам.
- Закрыццё: Паварот мяча на 90° блакуе трубаправод - сферычная паверхня мяча прыціскаецца да сядзення(с) спыніць паток.
Канструкцыі з плаваючымі шарамі выкарыстоўваюць ціск у лініі для павышэння герметычнасці; канструкцыі цапфы выкарыстоўваюць спружыны для двухнакіраванага адключэння. - Дросселирование (Абмежаваны): V-портавыя шаравыя краны (з выемчатым портам) можа мадуляваць паток, але іх характарыстыкі патоку менш стабільныя, чым у шаравых клапанаў (±5% дакладнасці супраць. ±2%).
Ключавыя кампаненты
| Кампанент | Функцыя | Варыянты дызайну & Ноты |
| Цела | Ціск памежнага корпуса. | Суцэльны, з двух частак, або з трох частак цела; з трох частак дазваляе абслугоўванне ў лініі. |
| Мяч | Сферычны замыкальны элемент са скразным адтулінай. | Поўны порт (адтуліну = ID трубаправода, мінімальны перапад ціску), паменшаны порт (меншы адтуліну, эканомія сродкаў), V-порт (распрацаваны для дросселирования). |
| Сядзенні | Забяспечце ўшчыльненне паміж мячом і корпусам. | Мяккае сядзенне (Ptfe, PEEK → герметычнае адключэнне), з металічным сядзеннем (цвёрдыя пакрыцця для высокай тэмпературы і абразіўнага абслугоўвання). |
| Сцябло | Злучае прывад/ручку з шарам. | Дызайн штока супраць выбуху ў адпаведнасці з API 608 забяспечвае бяспеку пад ціскам. |
| Прывад/ручка | Забяспечвае крутоўны момант для павароту штока і шара. | Ручной рычаг (хуткая праца), аператары перадач (вялікія памеры), пнеўматычныя/электрычныя прывады (аўтаматызацыя). |
| Пячаткі & Упакоўка | Прадухіліце ўцечку праз злучэння штока і корпуса. | Ptfe, эластамерныя ўшчыльняльныя кольцы, або графітавыя ўпакоўкі для працы пры высокіх тэмпературах. |
4. Задума & Унутраная геаметрыя шаравога крана супраць шаравога крана

Дызайн шаравога клапана
- Шлях патоку: Запорныя клапаны выкарыстоўваюць a звілісты С- або Z-вобразны шлях патоку, прымушаючы вадкасць змяняць кірунак, калі яна праходзіць праз корак і сядзенне.
- Элемент закрыцця: А штэпсельная вілка (дыск) рухаецца лінейна перпендыкулярна кальцу сядзення, кіруецца сцяблом.
Такая геаметрыя робіць шаравыя клапаны ідэальнымі для дросселіраванне і рэгуляванне расходу таму што становішча заглушкі карэлюе з плошчай патоку. - Сядзенне & Інтэрфейс штэкера: А восевая сіла сцябла ўціскае штэкер у сядзенне, вырабляюць надзейнае адключэнне.
Парабалічныя і V-вобразныя заглушкі забяспечваюць прадказальнасць лінейныя або роўнапрацэнтныя характарыстыкі патоку. - Падзенне ціску: Звілісты шлях павялічваецца страта галавы — падзенне ціску можа быць у 3–5 разоў большым, чым праз шаравой кран такога ж памеру.
- Выкрайкі цела:
-
- Z-цела: standard, самы высокі перапад ціску, надзейны для дросселирования.
- Y-цела: нахілены шлях патоку зніжае ΔP на ~30%.
- Вугал-цела: 90° паварот, карысна для кутніх установак або абслугоўвання жыжкі.
Канструкцыя шаравога крана
- Шлях патоку: Шаравыя краны выкарыстоўваюць a скразное адтуліну. У канструкцыях з поўным портам, адтуліну роўна дыяметру трубы, у выніку амаль нулявы перапад ціску (Cv блізкі да прамой трубы).
- Элемент закрыцця: А які верціцца сферычны шар са свідраваным адтулінай, кіруецца штокам на чвэрць абароту.
- Дызайн сядзення: Мяч ўшчыльняе пругкія або металічныя сядзенні з высокім кантактным ціскам. Гэта забяспечвае герметычнае закрыццё але абмяжоўвае дросселіраванне з-за рызыкі эрозіі.
- Падзенне ціску: Шары з паменшаным портам ствараюць некаторыя абмежаванні (Павелічэнне ΔP ~5–10%), але ўсё яшчэ значна ніжэй, чым шаравыя клапаны.
- Канструкцыі цела:
-
- Які плавае мяч: простая, выкарыстоўваецца да памеру ~6 ″, герметызацыя сядзення ад ціску вышэй па плыні.
- Мяч на цапфе: падтрымліваецца мяч, падыходзіць для вялікія дыяметры і высокі ціск (API 6D).
- V-порт мяч: спецыялізаваны для дросселирования, распрацаваны, каб дзейнічаць як рэгулюючы клапан.
5. Метрыкі прадукцыйнасці
Прадукцыйнасць шаравой кран супраць шаравога крана можна вызначыць колькасна з дапамогай стандартызаваных інжынерных паказчыкаў, такіх як каэфіцыент расходу (Рэзюмэ), перапад ціску (ΔP), дакладнасць дросселирования, і дынаміка спрацоўвання.
Гэтыя параметры непасрэдна ўплываюць на энергаэфектыўнасць, стабільнасць працэсу, і кошт жыццёвага цыкла.

Параўнальныя даныя прадукцыйнасці (12-цаля, Вугляродная сталь, Класіфікаваць 300)
| Метрыка | Шаравой клапан (Z-цела, Поўны порт) | Шарыкавы клапан (Які плавае, Поўны порт) | V-порт шаравой кран | Стандартны тэст |
| Каэфіцыент расходу (Рэзюмэ) | 6,500 | 12,000 | 10,000 | ASME B16.104 |
| Падзенне ціску (ΔP) @ 500 галлонаў у хвіліну | 15 PSI | 5 PSI | 7 PSI | ASME B16.104 |
| Дакладнасць дросселирования | ±2% (лінейная заглушка) | Н/а (не падыходзіць для кантролю) | ±5% (V-порт) | МЭК 60534-2-1 |
| Час спрацоўвання (Электрычны) | 20–30 с | 1–5 с | 1–5 с | API 609 |
| Максімальны ціск | Класіфікаваць 3000 | (на цапфах) Класіфікаваць 4500 | Класіфікаваць 3000 | ASME B16.34 |
| Максімальная працоўная тэмпература | 815 ° С (металічнае сядзенне) | 815 ° С (металічнае сядзенне) | 650 ° С (металічнае сядзенне) | ASME B16.34 |
| Цыкл жыцця (Мяккае сядзенне) | 100,000+ цыклы | 50,000+ цыклы | 30,000+ цыклы | API 609 |
Ключавыя звесткі аб прадукцыйнасці
Энергаэфектыўнасць
Шаравыя краны выдатныя ў абслугоўванні трубаправодаў. Напрыклад, а 12-цалевы нафтаправод (100,000 барэль/дзень) выкарыстанне шаравога крана эканоміць прыкладна $180,000 штогод у перапампоўцы энергіі у параўнанні з шаравым клапанам, дзякуючы а 67% меншы перапад ціску (5 psi супраць. 15 PSI).
Стабільнасць дросселіравання
Шаравыя клапаны пераўзыходзяць дакладны кантроль патоку, падтрыманне Дакладнасць ±2%. праз 10–90% адкрыцця.
Наадварот, V-портавыя шаравыя краны забяспечваюць умераны кантроль (±5%) але губляюць стабільнасць пры нізкія праёмы (<30%), што робіць іх менш прыдатнымі для фармацэўтычнае дазаванне або хімічнае вымярэнне.
Хуткасць спрацоўвання
Спрацоўваюць шаравыя краны 4–30× хутчэй чым шаравыя клапаны. У аварыйнае адключэнне (АУР) сістэмы, гэтая перавага хуткасці скарачае час водгуку на да 90%, што можа быць розніцай паміж бяспечным адключэннем і катастрафічным збоем.
Ціск & Магчымасць тэмпературы
Абедзве канструкцыі ручкі высокатэмпературны (да 815 ° С) сервіз з металічнымі сядзеннямі.
Аднак, шаравыя краны на цапфах дасягнуць вышэйшага Рэйтынг ціску (Класіфікаваць 4500) у параўнанні з шаравымі клапанамі (Класіфікаваць 3000).
Моцнасць & Жыццёвы цыкл
Шаравыя клапаны, з загартаванымі варыянтамі аздаблення, можа дасягнуць 100,000+ цыклы, што робіць іх ідэальнымі для частага дросселіравання.
Шаравыя краны, асабліва з мяккім сядзеннем, маюць больш кароткі тэрмін службы (30,000–50 000 цыклаў) калі не будзе абноўлена да канструкцыі з металічнымі сядзеннямі.
6. Прадукцыйнасць герметызацыі & класы ўцечкі

- Класы ўцечкі (прамысловасць): шаравыя краны з мяккім сядзеннем можна дасягнуць ANSI/FCI 70-2 Клас VI (бурбалка).
Запорныя клапаны з пругкімі сядзеннямі таксама могуць дасягнуць класа VI; сядзенні метал да металу звычайна адпавядаюць класам III–IV у залежнасці ад аздаблення. - Двунакіраваная герметызацыя: шарычныя клапаны (якія плаваюць або цапфы) звычайна забяспечваюць надзейную двухнакіраваную герметызацыю;
запорныя клапаны могуць быць распрацаваны для двухнакіраванага ўшчыльнення, але многія запорныя клапаны аптымізаваны для аднаго кірунку (ціск уверх па плыні дапамагае ўшчыльненню). - Эфект зносу & цвёрдыя рэчывы: мяккія сядла шаравога крана могуць быць пашкоджаны абразіўнымі часціцамі;
шаравыя клапаны з надзейнымі аздабленнямі могуць лепш пераносіць вадкасці, нагружаныя цвёрдымі часціцамі, калі выкарыстоўваюцца з адпаведнымі клеткамі і фільтрацыяй вышэй па плыні.
7. Хуткасць працы, прывядзенне ў дзеянне, і сумяшчальнасць прывада
- Хуткасць працы: шаравой кран — чвэрць абароту (звычайна <2 s з пнеўматычным прывадам);
шаравой клапан — шматпаваротны; час спрацоўвання залежыць ад памеру (хвілін для вялікіх аператараў ручных перадач). - Сумяшчальнасць прывада:
-
- Шаравыя краны: вельмі сумяшчальны з чвэрцьабаротнымі прывадамі (пнеўматычная рэечная, шатландская какетка, электрычны чвэрць абароту). ISO 5211 мантаж з'яўляецца агульным.
- Шаравыя клапаны: патрабуюць шматабаротных прывадаў (электрычная шматабаротная, пнеўматычныя лінейныя, гідраўлічныя лінейныя).
Прывады павінны забяспечваць дастатковую цягу (восевая сіла) перамяшчаць корак супраць перападу ціску.
- Інтэграцыя кіравання: шаравыя клапаны звычайна аснашчаны позиционерами і лічбавай зваротнай сувяззю для дакладнага кіравання.
Шаравыя краны з рэгулюючымі планкамі таксама могуць быць аснашчаны прыборамі, але для гэтага патрэбныя іншыя характарыстыкі размяшчэння клапана.
8. Ціск-тэмпература здольнасць & матэрыяльныя меркаванні
- Паказчыкі ціску: абодва тыпу клапанаў даступныя ў агульных класах ціску (ANSI 150 / 300 / 600 / 900 / 1500). Выбар залежыць ад канструкцыі корпуса і матэрыялаў.
Шаравыя клапаны звычайна выкарыстоўваюцца ў высокатэмпературных паравых службах; шаравыя краны з мяккімі сядзеннямі абмежаваныя тэмпературай матэрыялу сядзення. Шаравыя краны з металічным сядзеннем пашыраюць тэмпературныя магчымасці. - Тэмпературныя межы: мяккія сядзенні (Ptfe, Глядзець, эластамеры) абмежаваць макс (PTFE ~260 °C тыпова, эластамераў ніжэй). Металічныя сядзенні вытрымліваюць сотні °C у залежнасці ад сплаву.
Матэрыялы шаравога клапана (для высокай тэмпературы пары) часта ўключаюць кованые вугляродзістай або легаванай сталі; шаравыя краны для эксплуатацыі пры высокай тэмпературы выкарыстоўваюць металічныя сядзенні і спецыяльныя канструкцыі штока/сядзення. - Materials: вугляродная сталь, з нержавеючай сталі, дуплекс, сплаў сталі, нікелевыя сплавы — абодва тыпу клапана прадстаўлены ў шырокім асартыменце.
Карозія, патрабаванні да эрозіі і лятучых выкідаў вызначаюць выбар матэрыялу і сістэмы ўшчыльнення.
9. Моцнасць, падтрыманне & агульныя рэжымы адмовы
- Шаравыя краны: агульныя рэжымы няспраўнасці ўключаюць знос сядзення (асабліва пры задушэнні або пры наяўнасці цвёрдых часціц), знос ўпакоўкі штока, і павелічэнне крутоўнага моманту за кошт адкладаў.
Падтрыманне: 2-канструкцыі з трох частак і частак дазваляюць замяняць сядло/шар без адключэння клапана ад лініі (3-кавалак асабліва зручны).
Шаравыя краны звычайна патрабуюць меншага абслугоўвання ў чыстым рэжыме. - Шаравыя клапаны: знос сядла і заглушкі з-за кавітацыі і дросселіравання; уцечкі ўпакоўкі з-за высокіх цыклаў штока; рамонт капота/сядзення звычайна патрабуе зняцця капота і прастою трубаправода.
Шаравыя клапаны часта прасцей перакрыць або замяніць вузлы сядла і заглушкі, і яны прызначаны для больш дакладнага абслугоўвання кантролю. - Цыкл жыцця: шаравыя краны вылучаюцца частымі цыкламі ўключэння/выключэння (мільёны цыклаў пры правільным спрацоўванні), у той час як шаравыя клапаны прызначаны для частай мадуляцыі, але больш павольнага цыклу.
10. Эканамічныя меркаванні
- Першапачатковы кошт: залежыць ад памеру, клас ціску, матэрыял і складанасць аздаблення. Для многіх стандартных памераў, шаравой кран (асабліва паменшаны порт) можа быць менш дарагім, чым запорны клапан кантрольнага ўзроўню.
Запорныя клапаны кіравання са спецыяльнымі накладкамі і прывадамі звычайна каштуюць даражэй, чым простыя запорныя клапаны або шаравыя краны. - Кошт жыццёвага цыкла: шаравыя краны часта маюць меншыя выдаткі на эксплуатацыю і тэхнічнае абслугоўванне пры абслугоўванні ўключэння/выключэння.
Для праграм кіравання, запорныя клапаны могуць паменшыць зменлівасць працэсу і, такім чынам, зэканоміць энергію і палепшыць якасць прадукцыі, кампенсуючы больш высокія першапачатковыя выдаткі.
Улічыце агульны кошт (купля + прывядзенне ў дзеянне + падтрыманне + страты энергіі з-за перападу ціску). - Энергетычны штраф: больш высокі перапад ціску шаравых клапанаў павялічвае энергію накачкі для працэсу; для многіх сістэм, якія працуюць бесперапынна, што можа быць вымерна аперацыйнымі выдаткамі.
11. Тыповыя галіны прымянення шаравога крана супраць шаравога крана
Выбар паміж а Грамавы клапан і а шаравой кран моцна залежыць ад прыкладання.
Пры гэтым абедзве канструкцыі рэгулююць расход і забяспечваюць адключэнне, іх уласцівыя моцныя бакі вызначаюць, якія галіны аддадуць перавагу адной перад другой.

Прыкладанні шаравых клапанаў
Шаравыя клапаны вылучаюцца дзе дакладны кантроль патоку, рэгуляванне ціску, або частае дросселирование мае вырашальнае значэнне:
- Пакаленне электраэнергіі
-
- Клапаны рэгулявання пара на выкапнёвым паліве і АЭС, дзе патрабуецца дросселирование ў шырокіх дыяпазонах нагрузак.
- Сістэмы падсілкоўвання, апрацоўка высокага ціску, вада высокай тэмпературы (да 815 ° С).
- Нафтахімічны & Рафінаванне
-
- Контуры кіравання працэсам якія патрабуюць дакладнай мадуляцыі, напрыклад, кантроль падачы вадароду.
- Агрэгаты каталітычнага крэкінгу, дзе выкарыстоўваюцца ўстойлівыя да карозіі сплавы, такія як 316H або Inconel.
- Ачыстка вады & Апрасненне вады
-
- Сістэмы хларавання і дазавання патрабаванне дакладнасці расходу ±2%..
- Рэцыркуляцыя расола лініі з высокім перападам ціску.
- Фармацэўтычны & Спецыяльныя хімікаты
-
- Рэактары перыядычнага дзеяння неабходнасць дакладнага дазавання і стабільнасці дросселирования пры нізкіх адкрыццях (<30%).
- Прыбраць на месцы (CIP) сістэмы з патрабаваннямі высокай чысціні.
Прыкладання для шаравых кранаў
Дамінуюць шаравыя краны служба ўключэння/выключэння, хуткае спрацоўванне, і энергаэфектыўны паток прыкладанне:
- Змазваць & Газаправоды
-
- Транспартныя трубаправоды (12-48 цаляў, ANSI 600–2500), дзе поўнапраходныя шаравыя краны мінімізуюць ΔP і выдаткі на прапампоўку.
- Аварыйнае адключэнне (АУР) клапаны, дзе час спрацоўвання < 5 s мае вырашальнае значэнне.
- Хімічны & Нафтахімічны
-
- Ізаляцыя назапашвальніка патрабуе герметычнага адключэння (для API 598).
- Абслугоўванне шлама і абразіваў, з металічнымі сядзеннямі або з керамічным пакрыццём.
- Электрастанцыі
-
- Ізаляцыя паліўнага газу на парогазавых заводах, дзе важна хуткае прывядзенне ў дзеянне.
- Лініі астуджальнай вады, дзе вялікі адтуліну і нізкі перапад ціску з'яўляюцца перавагай.
- Марская & На беразе
-
- Сістэмы воднага баласту для хуткага напаўнення / асушэння.
- Падводныя калектары, з выкарыстаннем шаравых кранаў на цапфах з прывадам ROV.
- Агульная прамысловасць
-
- Сістэмы сціснутага паветра для хуткай ізаляцыі.
- Чылеры HVAC і цэнтралізаванае ацяпленне, якія патрабуюць адключэння з нізкім супрацівам.
12. Параўнальная зводная табліца шаравога крана і шаравога крана
| Аспект | Шаравой клапан | Шарыкавы клапан |
| Функцыя кіравання патокам | Выдатная дакладнасць дросселирования (±2% з лінейнай заглушкай); стабільны пры высокім ΔP. | У першую чаргу ўкл./выкл; абмежаваны дросселирование (стандартны мяч). Дызайн V-порта дазваляе ўмераны кантроль (±5%). |
| Геаметрыя шляху патоку | Звілісты (З, Я, Цела вугла); больш высокі перапад ціску. | Прама (поўнаствольны); мінімальны перапад ціску. |
| Рэзюмэ (12-цаля, Класіфікаваць 300) | ~6500 | ~12 000 (поўны порт) |
| Перапад ціску пры 500 галлонаў у хвіліну | ~15 psi | ~5 psi |
| Прадукцыйнасць герметызацыі | Магчыма жорсткае адключэнне; металічныя або мяккія сядзенні. | Герметычнае закрыццё (API 598) агульны з мяккімі сядзеннямі. |
| Хуткасць працы | Павольны (20–30 с электрычны прывад). | Пост (1–5 с прывядзенне ў дзеянне). Ідэальна падыходзіць для сістэм ESD. |
| Цыкл жыцця (мяккае сядзенне) | >100,000 цыклы | 50,000–80 000 цыклаў |
| Дыяпазон памераў | Звычайна ≤24 цалі | Шырока даступны да 60+ цалі |
| Ціск-тэмпература Магчымасць | Да ANSI 2500, 815 ° С (металічнае сядзенне) | Да ANSI 4500 (цапфа), 815 ° С (металічнае сядзенне) |
Варыянты дызайну |
Z-цела, Y-цела, вугал-кузаў; лінейныя заглушкі (плоскі, парабалічны, V-вобразная выемка). | Які плавае мяч, на цапфах, V-порт, шматпортавы, з металічным сядзеннем. |
| Даступнасць матэрыялу | Літая сталь, з нержавеючай сталі, дуплекс, Умова, спецыяльныя сплавы. | Шырокі асартымент, уключаючы вугляродзістай сталі, нержавеючая, дуплекс, нікелевыя сплавы, тытан. |
| Падтрыманне | Больш частак; больш высокі знос дроселя; патрабуе перыядычнай замены ўшчыльнення сядзення/штока. | Менш рухомых частак; лёгкая замена сядзення / мяча; больш нізкае абслугоўванне ў рэжыме ізаляцыі. |
| Прамысловыя прымянення | Выпрацоўка электраэнергіі (пара, пажыўная вада); кантроль працэсаў у нафтахім; дазавання ў фармацэўтыцы; апылянасць. | Трубаправоды (змазваць & бензін); ESD клапаны; ізаляцыя захоўвання; астуджальная вада; падводны; ВВК. |
| Перавагі | Дакладная дросенне; стабільны пры частковых адкрыццях; выдатна падыходзіць для абслугоўвання з высокім ΔP. | Мінімальны ΔP; хуткая праца; герметычнае закрыццё; шырокі памер / дыяпазон ціску. |
| Абмежаванні | Больш высокі перапад ціску; больш павольная праца; большы след. | Дрэнная дакладнасць рэгулявання (акрамя V-порта); патэнцыйны знос сядзення ў абслугоўванні жыжкі. |
13. Распаўсюджаныя памылкі
«Шаравыя краны не могуць дросельаваць».
Хлусня: Шаравыя краны з V-портам могуць рэгуляваць паток з дакладнасцю ±5% - гэтага дастаткова для некрытычных прыкладанняў (e.g., перанос жыжкі).
Аднак, яны не могуць адпавядаць дакладнасці ±2% шаравых клапанаў для такіх працэсаў, як дазаванне API.
«Запорныя клапаны маюць празмернае падзенне ціску».
Кантэкстна-залежны: ΔP шаравых клапанаў з'яўляецца наўмысным — ён стабілізуе паток для дросселіравання.
Для паўнавартасных прыкладанняў (e.g., алейныя трубаправоды), гэта недахоп, але для прыкладанняў кіравання (e.g., падача катла), гэта неабходна.
«Шаравыя краны заўсёды таннейшыя за шаравыя».
Хлусня: Авансавыя выдаткі так для невялікіх памераў (≤6 цаляў), але цапфы шаравыя краны (≥8 цаляў) каштаваць 30% больш, чым шаравыя клапаны.
TCO залежыць ад варыянту выкарыстання - шаравыя краны танней для высокага расходу, малоцикловое абслугоўванне.
«Вентылі з мяккім сядзеннем лепш падыходзяць для закрыцця».
Часткова праўда: Мяккія сядзенні (Ptfe) дасягнуць адключэння VI класа, але яны дэградуюць пры тэмпературы вышэй за 260°C.
Для прымянення пры высокіх тэмпературах (e.g., пара), шаравыя краны з металічным сядзеннем больш надзейныя - тэрмін службы ў 2 разы большы.
14. Conclusion
Шаравой кран і шаравой кран выконваюць дакладна вызначаныя ролі. Выберыце а Грамавы клапан пры дакладным кантролі патоку, патрабуюцца стабільнасць і аўтарытэт клапана, асабліва ў контурах кіравання і пры высокіх тэмпературах.
Выберыце а шаравой кран для хуткага, надзейная ізаляцыя з мінімальным падзеннем ціску і нізкім абслугоўваннем жыццёвага цыкла ў чыстых або фільтраваных службах.
Для памежных выпадкаў, меркаваць шаравыя краны кантрольнага класа (V-вобразная выемка / шматступенны) або запорныя клапаны з антыкавітацыйнымі планкамі.
Заўсёды адпавядайце канструкцыі клапана, матэрыял і прывядзенне ў дзеянне тэхналагічнай вадкасці, умовы эксплуатацыі і стратэгія тэхнічнага абслугоўвання - фактары прыняцця рашэнняў, якія вызначаюць кошт, бяспеку і эфектыўнасць працы.
FAQ
Ці магу я выкарыстоўваць шаравой кран для дроселя?
Стандартныя шаравыя краны не прызначаны для дакладнага дросселіравання - частковае адкрыццё канцэнтруе паток і выклікае эрозію і вібрацыю сядзення / шара.
Калі патрабуецца дросселирование, выкарыстоўваць шаравыя краны кантрольнага ўзроўню (V-вобразная выемка) або (пераважна) глобус/кантрольны клапан.
Які клапан патрабуе меншага абслугоўвання?
Для ўключэння/выключэння ў чыстых вадкасцях, шаравыя краны, як правіла, патрабуюць менш рэгулярнага абслугоўвання і маюць больш працяглы тэрмін службы.
Для мадуляванага абслугоўвання, запорныя клапаны прызначаны для рамонту аздаблення і прадказальнага абслугоўвання.
Ці падыходзяць шаравыя краны для высокатэмпературнага пара?
Шаравыя краны з мяккім сядлом абмежаваныя тэмпературай матэрыялу сядла.
Для высокатэмпературнага пара (>200–300 °C), выкарыстоўваюцца шаравыя краны з металічным сядзеннем або запорныя краны з адпаведнымі высокатэмпературнымі аздабленнямі.
Як выбар клапана ўплывае на спажыванне энергіі?
Адкрытыя шаравыя клапаны звычайна выклікаюць большае падзенне ціску, павышэнне энергіі напампоўкі / сціску пры працяглых працэсах. Шаравыя краны (поўнаствольны) мінімізаваць страты энергіі.
Які тып клапана забяспечвае лепшую рэакцыю на аварыйнае адключэнне?
Шаравыя краны (чвэрць абароту) якія прыводзяцца ў дзеянне пнеўматычным або электрычным спосабам, забяспечваюць значна больш хуткае дзеянне (секунды) падыходзіць для сістэм ESD;
Запорныя клапаны рухаюцца павольней і менш прыдатныя для аварыйнага хуткага адключэння без спецыяльных хуткіх прывадаў.



