Шаравой клапан супраць пастаўшчыкоў кампанентаў шаравога крана

Шаравой кран супраць шаравога крана — глыбокае параўнанне

Змест паказваць

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.

Кампаненты запорнага клапана
Кампаненты запорнага клапана

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:

Як працуе шаравой клапан
Як працуе шарападобны клапан
  • 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.

Кампаненты шаравога крана
Кампаненты шаравога крана

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:

Як працуе шаравой кран
Як працуе шаравой кран
  • 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

Латуневыя кампаненты шаравога крана
Латуневыя кампаненты 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.

Каваныя сталёвыя кампаненты запорнага клапана
Каваныя сталёвыя кампаненты запорнага клапана

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

Кампаненты шаравога клапана з нержавеючай сталі
Кампаненты шаравога клапана з нержавеючай сталі
  • 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.

Кампаненты шаравога крана з нержавеючай сталі
Кампаненты шаравога крана з нержавеючай сталі

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.

Пракруціце ўверсе