Плаваючий кульовий кран

A: Плаваючі кульові крани керуються валом або штоком, прикріпленим до верхньої частини кулі, який повертає її на 90 градусів (на чверть оберту). Коли кулька обертається, порт закривається або відкривається стінкою корпусу клапана, випускаючи або припиняючи потік середовища. Стовбур прикріплений до кулі досить вільно, тому, коли куля обертається навколо своєї осі, тиск потоку штовхає кулю до її нижнього сидіння, створюючи щільне ущільнення. З цієї причини плаваючі кульові крани можуть не герметизуватися настільки ефективно в умовах дуже низького тиску після певного зносу сідла. Це пояснюється тим, що тиск середовища може бути недостатнім, щоб притиснути м’яч до нижнього сидіння для створення щільного ущільнення. Однак у більшості застосувань тиску за потоком достатньо для підтримки герметичності протягом тривалого часу після того, як сідла почнуть зношуватися.

Відповідь: Хоча плаваючі кульові крани мають багато застосувань, їхня мета полягає в тому, щоб контролювати рух рідини по трубопроводах, хоча це не єдиний тип кульових кранів, який використовується для цієї мети. Для таких цілей також використовується інший основний вид – цапфовий кульовий кран, який трохи пізніше ми порівняємо з плаваючим.
Плаваючий кульовий кран отримав свою назву від порожнистої, схожої на кулю сфери, яка вільно «плаває» всередині корпусу клапана, який стиснутий між двома гнучкими сідлами, поки він підвішений у рідині. Те, що плаваючий кульовий кран зазвичай робить під час роботи, це злегка плаває вниз за течією, що спричиняє стискання посадкового механізму під кулею. Якщо сидіння розпадеться, куля спливе до металевого стрижня, щоб ущільнити його. Це забезпечує безвідмовність у конструкції.
Система також включає шток у корпусі клапана, який з’єднує його з отвором у верхній частині кулі та дозволяє кульці повертатися на 90 градусів. Цей шток дозволяє м’ячу рухатися вбік, коли на нього діє тиск вище за потоком, тоді як інше сідло нижче за потоком покращує герметичність ущільнення клапана. Це дозволяє клапану закриватися, коли рідина тече в будь-якому напрямку.
Сама кулька має отвір, через який вільно проходить рідина, якщо вона правильно вирівняна з обома кінцями клапана. Цей отвір, будучи перпендикулярним, ущільнює клапан. Коли цей отвір знаходиться в будь-якому іншому положенні, рідина продовжуватиме текти через нього. Плаваючий кульовий кран може зупиняти, розподіляти та змінювати напрямок потоку рідини в трубопроводі, причому його головними особливостями є ущільнювальна конструкція сідел, які автоматично скидають тиск, надійно герметизують при зворотному русі потоків і діють як запірний пристрій.
Тиск діє на закритий клапан на задній стороні верхнього сідла, а також на кульку, яка штовхає кульку в напрямку нижнього сідла. Ця сила одночасно деформує та обмежує сідла клапанів. Ця тимчасова деформація врахована в конструкції сидінь, використовуючи накопичену енергію для тимчасової зміни форми, щоб зберегти герметичність при зміні температури або тиску.

Відповідь: Основна відмінність між плаваючим кульовим краном і кульовим краном з цапфою полягає в тому, що кульові крани з цапфою мають вали для утримання кульки на місці.
По-перше, важливо розуміти різницю між плаваючими та цапфовими кульовими кранами. По суті, це два різні способи, якими клапан підтримує внутрішню кульку.
У плаваючому кульовому крані сідла утримують кульку на місці, і вона плаває в корпусі клапана. Тиск рідини або газу над потоком штовхає кульку до сідла, розташованого нижче. Це допомагає утворити герметичне ущільнення.
Натомість у кульовому крані з цапфою з металевим сідлом для утримання кулі на місці використовуються вали у верхній і нижній частині кулі. Таким чином, кулька залишається на місці і не рухається в сторони всередині корпусу клапана. Натомість, щоб забезпечити щільне ущільнення, плаваючі сидіння оточують м’яч і постійно з ним контактують. З тиском сидіння притискаються до кулі, утворюючи ущільнення.
Загалом, плаваючий кульовий кран потребує більшого крутного моменту для роботи, ніж цапфовий кульовий кран. Крім того, плаваючі кульові крани, як правило, обмежуються меншими клапанами порівняно з цапфами.

A: Плаваючий кульовий кран - це простий клапан, який має гарну герметичність.
Навантаження від кулі передається на вихідне ущільнювальне кільце.
Ущільнювальне кільце повинно бути виготовлено з матеріалу, який може витримати робоче навантаження кульового середовища.
Цей тип клапана зазвичай використовується для систем низького та середнього тиску.
У плаваючому кульовому крані кулька плаває всередині клапана. Це ні з чим не пов'язано. Сідло клапана нерухоме, а кулька вільна.
Коли тиск змінюється, кулька рухається до отвору і створює щільне ущільнення, щоб зупинити потік.
У цьому типі клапана кулька штовхається до отвору, щоб контролювати потік.
Плаваючі кульові крани часто використовуються в багатопортових системах.
Вони ідеально підходять для застосування під високим і низьким тиском, а також для суспензій, що містять дрібні тверді частинки.
По-перше, вони мають менший ризик витоку порівняно з кульовими кранами з цапфою, що робить їх придатними для застосувань, де запобігання витоку є першочерговим.
Їх технічне обслуговування значно простіше, ніж цапфові кульові крани, ремонт яких може бути складним, що часто вимагає зупинки всієї системи для виконання процедур технічного обслуговування.
Економічна ефективність є ще однією перевагою, оскільки плаваючі кульові крани, як правило, мають більш доступну ціну, ніж їхні цапфові аналоги.
Їхня універсальність проявляється в їх сумісності з різними рідинами, простоті експлуатації та придатності для застосування в обмеженому просторі.
Пропонуючи швидку реакцію на перекриття або забезпечення потоку рідини, плаваючі кульові крани виявилися безцінними для систем аварійного відключення та критичних застосувань.
Конструкція з плаваючою кулькою забезпечує непроникне ущільнення при натисканні на його гнізда, гарантуючи щільне ущільнення та запобігаючи витоку будь-якого середовища через клапан.

A: Сферичний елемент
Обидва типи клапанів використовують сферичний елемент, який зазвичай називають кулькою, для регулювання потоку рідин.
Низький опір потоку
Помітною спільністю є мінімальний опір потоку, який виявляють обидва типи клапанів, що робить їх добре придатними для застосувань, де пріоритетним є низький опір потоку рідини.
Універсальність з рідинами
Обидва клапани демонструють універсальність, придатні для використання з різними рідинами, що робить їх адаптованими до різних робочих сценаріїв, включаючи обмежені простори.
Привід на чверть обороту
Іншою спільною характеристикою є механізм приводу на чверть оберту, що забезпечує легкість експлуатації.
Ця особливість робить їх особливо придатними для систем аварійного відключення та критичних застосувань, де важлива швидка реакція.
Контроль штока клапана
Обидва типи клапанів включають шток клапана для контролю руху кульки, що сприяє їх ефективності та контролю.

A: Плаваючий кульовий кран складається з 3 основних частин:
Важіль приводу.
Стебло.
Плаваюча куля.
Важіль приводу - це зовнішня частина, яка використовується для відкриття або перекриття потоку рідини. Коли він повертається на кут 90- градусів, він обертає шток, який повертає м’яч у відкрите або закрите положення.
В основі клапана кулька залишається не змонтованою і підтримується лише нерухомим полімерним кільцем і гніздами.
Коли клапан закритий, середній тиск притискає кульку до сідел. Це забезпечує щільне ущільнення та негайно припиняє потік. Однак, оскільки м’яч не підтримується, високий рівень тиску не може розподілятися на основу, щоб зменшити силу, що діє на м’яч. Таким чином, плаваючий кульовий кран рекомендується лише для застосувань із низьким та середнім тиском із середніми температурами. У разі необхідності його також можна налаштувати для роботи в кріогенних системах.
Що стосується управління переливом і контролю витоків, якісний плаваючий кульовий кран повинен мати антистатичну конструкцію штока, що запобігає вибуху. Це означає, що у випадках, коли тиск підвищений або під час стрибків рідини, шток залишатиметься на місці без витоків. Гнучке м’яке сидіння також є важливим, оскільки воно створює герметичність навколо плаваючої кулі, щоб зупинити потік середовища.

A: Ефективність плаваючих кульових кранів робить їх ідеальними для таких застосувань, як:
Системи аварійного відключення – трубопровідні системи, такі як паливо, вода або критичні гази, часто вимагають запірного клапана, що швидко реагує, у разі надзвичайних ситуацій. Оскільки цей тип кульового крана не встановлений, він працює швидко і тому підходить для аварійного відключення SIL 3.
Системи водопостачання – системи розподілу води вимагають підтримки тиску на оптимальному рівні, щоб підтримувати потік і запобігати перешкоджанню потоку води повітряними кишенями. Потік води також потрібно контролювати, щоб запобігти переливу. Поплавковий кульовий кран був би хорошим вибором для керування системою водопостачання, оскільки він чутливий до тиску та може відкриватися та закриватися за потреби залежно від умов тиску.
Скидання тиску в трубопроводі – керування тиском у трубопроводі має важливе значення, щоб уникнути збоїв і подібних нещасних випадків. Плаваючий кульовий кран можна додати до трубопроводу як вихідний клапан тиску, оскільки він сприймає тиск, залишаючись цілим, на відміну від встановленого кульового крана, який іноді може вибухнути.

A: Композитна пломба
Сідло клапана передбачено як на стороні клапана, так і на його стороні, і сідло клапана вставляється в корпус клапана за допомогою спеціального преса.
Він покладається на еластичність сідла клапана для забезпечення початкового попереднього натягу.
Сідла на верхній і нижній сторонах клапана повністю симетричні, тому немає обмежень щодо напрямку встановлення. Це двоходовий клапан.
Він в основному використовується для додатків з робочими умовами нижче 150 градусів (спеціальний матеріал може досягати 250 градусів)
Він має переваги гнучкості роботи та надійної герметизації.
Зазвичай використовувані м’які ущільнювальні матеріали включають: PTFE, RPTFE, NYLON, PPL, PEEK тощо.
Жорстка металева пломба
Передня сторона клапана оснащена сідлом, а ущільнювальна поверхня покрита карбідом. Нижня сторона корпусу клапана безпосередньо зварена.
Сідло на верхній стороні клапана забезпечує необхідний початковий питомий тиск ущільнення для клапана, сідло на нижній стороні клапана відіграє основну роль ущільнення, і клапан має обмежений напрямок встановлення.
Ці ущільнення в основному використовуються в умовах роботи, які включають високу температуру та наявність часток, пилу, шламу тощо.
Він має переваги в тому, що він стійкий до високих температур, високого тиску, зносу та ерозії, а також є надійним ущільнювачем.
Звичайним матеріалом для покриття поверхні є твердосплавний сплав Stellite.
М'який ущільнювач
Два компоненти сідла клапана розташовані на верхній і нижній сторонах клапана. Кожен компонент сідла клапана складається з сідла клапана, кільця сідла клапана та кільця прокладки. Кільце сідла клапана фіксується в сідлі клапана кільцем прокладки, а кільце ущільнювального типу розташоване між сідлом клапана та ущільнювальним кільцем корпусу клапана. З одного боку, сідло клапана і корпус клапана ущільнені, з іншого боку, це може забезпечити початкове попереднє натягування клапана.
Два сідла клапана повністю симетричні, клапан не має обмежень щодо напрямку встановлення, і це двоходовий клапан.
Металеве ущільнення є основним ущільненням, яке використовується для відрізання більшої частини середовища та блокування твердих домішок у середовищі від потрапляння на поверхню м’якого ущільнення. М'яке ущільнення є вторинним ущільненням, яке використовується для повного блокування середовища.
Ці ущільнення в основному використовуються в програмах, де робочі умови включають наявність часток, пилу, шламу та інших середовищ за нормальної температури (нижче 150 градусів).
Він має такі переваги, як гнучке функціонування, стійкість до зносу та ерозії, тривалий термін служби та надійний тип ущільнення.
Матеріалом, який використовується для м’яких ущільнень (кільця сідла клапана), зазвичай є гума.

Відповідь: Магістральний трубопровід для транспортування нафти та природного газу має бути чистим трубопроводом, і його потрібно закопати під землею. Для заглиблених трубопроводів рекомендується вибирати зварні або фланцеві кульові крани повного діаметра. Для патрубків рекомендується вибирати фланцеві або зварні з'єднання з кульовим краном повного або зменшеного діаметра.
Для обладнання трубопроводів і зберігання нафтопродуктів рекомендується використовувати фланцеві кульові крани.
Для міських газопроводів і газопроводів на вибір пропонуються плаваючі кульові крани з фланцевим з’єднанням і внутрішніми з’єднаннями.
У системі металургійних кисневих трубопроводів повинні використовуватися деаліфатичні кисневі клапани.
При роботі з рідинами при дуже низьких температурах рекомендується вибирати низькотемпературний кульовий кран з клапанною кришкою
Система трубопроводів установки каталітичного крекінгу установки нафтопереробки може бути використана з кульовим краном підйомної штанги.
В обладнанні та системах трубопроводів корозійних середовищ, таких як кислоти та луги, що використовуються в хімічній промисловості, доцільно вибирати кульові крани з нержавіючої сталі, виготовлені з аустенітної нержавіючої сталі з політетрафторетиленом як кільце сідла.
Кульові крани з ущільненням метал-метал можна використовувати в системах трубопроводів або пристроях, які працюють при високій температурі в металургійних системах, енергетичних системах, нафтохімічних заводах і міських системах теплопостачання.
При необхідності регулювання потоку можна вибрати черв'ячний привід, пневматичний або електричний регулювальний кульовий кран з V-подібним отвором.

A: Плаваючий кульовий кран використовує обертову кульку та шток, які забезпечують контроль потоку вмикання/вимикання. Коли клапан розташований у місці, де отвір вирівняно в тому ж напрямку, що й трубопровід, він знаходиться у відкритому положенні, і рідина може проходити вниз по течії. Коли кулька повертається на 90-°, отвір стає перпендикулярним до шляху потоку, тобто плаваючий кульовий кран закривається, і рідина не може проходити за течією.
Переваги плаваючого кульового крана включають швидке закриття, лише поворот на 90-°, щоб закрити клапан. Відкритий або закритий стан клапана можна легко визначити за положенням ручки.
Конструкції з плаваючою кулькою включають кульку, прикріплену лише до ніжки, без використання сидінь, що живляться. Тиск у лінії змушує кульку рухатися або «плавати» навпроти нижнього сидіння, створюючи міцне ущільнення, не дозволяючи середовищу проходити крізь нього. Плаваюча куля забезпечує щільне ущільнення навіть після тривалого періоду часу. Він дуже компактний у порівнянні з іншими запірними клапанами, ідеально підходить для використання в місцях з обмеженим простором.

A: Плаваючий кульовий кран має просту структуру та хорошу герметичність. Однак навантаження кулі, яка несе робоче середовище, все передається на вихідне ущільнювальне кільце. Тому необхідно розглянути, чи може матеріал ущільнювального кільця витримувати робоче навантаження кульового середовища. Під час впливу високого тиску сфера може зміщуватися. Як результат, ця конструкція зазвичай використовується для кульових кранів середнього та низького тиску.
Загальні характеристики кульового крана плаваючого типу - це невеликий розмір, легка вага, проста конструкція та сфера з функцією вільного плавання для кращого забезпечення герметичності. Кульовий кран використовує кульку з круглим наскрізним отвором як частина відкриття та закриття, яка обертається на 0-90 градусів навколо центру штока під приводом штока клапана, щоб завершити функцію відкриття та закриття. Він має характеристики компактної структури та швидкого перемикання. Він може повертатися на 90 градусів, щоб закрити клапан і перекрити трубопровід. Діаметр сферичного проходу такий же, як і діаметр трубопроводу. Опір потоку невеликий, а пропускна здатність велика. Шток клапана завантажений, що запобігає випадковому проникненню штока клапана та забезпечує безпеку використання.

A: Плаваючі кульові крани містять усі основні компоненти кульового крана. На додаток до цих компонентів можна також додати інші додаткові елементи, такі як ущільнювальні кільця та додаткове ущільнення, щоб налаштувати клапан. Ось огляд деяких основних частин плаваючого кульового крана.
Тіло
Корпус плаваючого кульового крана містить усі рухомі частини. Це може бути одна одиниця або розділена на різні частини. Корпус призначений для захисту робочих частин арматури і полегшення підключення арматури до трубопроводу. Це також перша границя тиску клапана. Корпус плаваючого кульового крана зазвичай виготовляється з вуглецевої сталі, нержавіючої сталі, низькотемпературної вуглецевої сталі, дуплексу, супердуплексу, інконелю тощо.
Обрізка
Накладка містить усі рухомі частини плаваючого кульового крана. Ці частини включають шток, кульку, сідла та втулки клапана. Шток з'єднує привод з диском або кулею. Він з’єднаний з отвором у верхній частині м’яча і може рухати м’яч на чверть оберту. Плаваючі кульові крани мають противибухові штоки, які витримують як середні, так і низькі температури. Диск у плаваючому кульовому крані має форму порожнистої кулі. Порожнистий центр м’яча називається отвором. Куля виготовлена ​​зі сталі та має перфорацію для кращої герметичності. Він з'єднаний зі штоком одним кінцем і має можливість вільно плавати в клапані. Поплавкові кульові крани мають два еластомерних сідла. Сідла мають ущільнювальні кільця, які забезпечують щільне закриття, коли клапан вимкнено, і захищають сідла від високого тиску, коли клапан увімкнено.
Актуатор
Привід – це те, що ви використовуєте для відкриття та закриття клапана. Він з’єднаний зі штоком одним кінцем, так що коли ви переміщуєте привод, шток також рухається. Залежно від застосування та середовища з плаваючими кульовими кранами можна використовувати багато типів приводів. Деякі поширені типи включають оголений шток, шестерню, ручний важіль, пневматичний привід, гідравлічний привід, газовий привід, привід з газом над маслом, привід з моторним приводом, гідравлічний/електричний привід, привід з гідравлічним приводом тощо.

A: Плаваючі кульові крани мають багато різних розмірів, типів і конфігурацій. Вони дуже універсальні та можуть бути налаштовані відповідно до будь-якого типу застосування або трубопроводу, наприклад кульового крана з вуглецевої сталі. Ось кілька поширених типів плаваючих кульових кранів.
На основі розміру отвору
Порожнистий центр кулі називається отвором. Існує два типи плаваючих кульових кранів залежно від розміру отвору.
Повнопрохідні плаваючі кульові крани
Повнопрохідні плаваючі кульові крани мають розмір отвору, який відповідає діаметру трубопроводу, до якого приєднаний клапан. Ці клапани пропускають потік середовища без будь-яких обмежень і підходять для рідких і газоподібних середовищ. У повнопрохідних плаваючих клапанах тиск у трубопроводі впливає на всю поверхню кулі, ефективніше притискаючи її до нижнього сідла. Повнопрохідні плаваючі кульові крани забезпечують більш щільне ущільнення, ніж будь-який інший вид кульових кранів.
Плаваючі кульові крани зі зменшеним діаметром
У плаваючих кульових кранах зі зменшеним отвором діаметр отвору на кілька номінальних розмірів менший за діаметр трубопроводу. Ці клапани підходять для застосувань, де потрібно обмежити потік середовища. В основному вони використовуються в нафтовій і газовій промисловості. У плаваючих клапанах зі зменшеним діаметром тиск у трубопроводі впливає на спеціальну частину кульки. Це означає, що потрібен певний рівень тиску, щоб приштовхнути м’яч до нижнього сидіння. Плаваючі кульові крани зі зменшеним отвором можна використовувати лише в тих випадках, коли тиск достатньо високий, щоб досягти щільного закриття клапана.
На основі складання
Поплавкові кульові крани можуть складатися з однієї, двох або трьох частин, з’єднаних між собою за допомогою зварних або кованих з’єднань. Існує три типи плаваючих кульових кранів на основі складання.
Цілісний плаваючий кульовий кран
Цей тип плаваючого кульового крана має єдиний литий або кований сталевий корпус, у якому розміщені всі рухомі частини клапана. Цільні плаваючі кульові крани доступні в різних розмірах і є найбільш компактним типом кульових кранів. Це найдешевші плаваючі кульові крани, доступні на ринку, і широко використовуються в невеликих додатках. Цільні плаваючі кульові крани не можна відкрити для очищення, ремонту або технічного обслуговування, тому вони в основному використовуються для таких середовищ, як гази, де не потрібне обслуговування.
Двокомпонентний плаваючий кульовий кран
Двокомпонентні плаваючі кульові крани мають дві частини корпусу, які або ковані, або відлиті разом. Одна частина клапана завжди більша за іншу, і в ній розташовані всі рухомі частини клапана. Двокомпонентні плаваючі кульові крани можна відкривати для обслуговування, ремонту та чищення. Однак для цього клапан потрібно від’єднати від трубопроводу.
Трикомпонентний плаваючий кульовий кран
Цей тип плаваючого кульового крана має три частини або корпус. Ці клапани більші за розміром і дорожчі. Ви також можете знайти невеликі трикомпонентні плаваючі кульові крани для компактних застосувань. Три частини тіла скріплені один з одним. Одна половина корпусу більша, в ній розташовані всі рухомі частини клапана. Цей тип клапана можна легко обслуговувати, ремонтувати або чистити без необхідності знімати клапан з трубопроводу.

A: Тіло:
Корпус клапана є основною структурою цього клапана. Він утримує м'яч, стебла та інші внутрішні компоненти. Корпус розроблений таким чином, щоб витримувати високий тиск і температуру. Корпус плаваючого кульового крана виготовляється з різних матеріалів, таких як вуглецева сталь, нержавіюча сталь і чавун.
Місця:
Сідла клапанів розташовані по обидва боки кулі. Його призначення – забезпечити герметичність м’яча. Сидіння виготовлені з таких матеріалів, як PTFE або армований графіт. Цей матеріал запобігає пошкодженню м'яча і забезпечує щільне прилягання.
М'яч:
Куля - це частина поплавкового кульового крана сферичної або циліндричної форми. Він контролює потік рідини через клапан. М'яч зазвичай виготовляється з твердого матеріалу, такого як нержавіюча сталь, латунь або хромована сталь. Однак він розроблений таким чином, щоб щільно прилягати до сідел клапанів, щоб запобігти витоку.
Стебло:
Стержень — це витягнутий, тонкий компонент, який з’єднує кульку з ручкою або приводом. Стержень виготовляється з нержавіючої сталі або подібного матеріалу. Він розроблений таким чином, щоб витримувати зусилля, що виникають під час роботи.
Ручка або привід:
Ручка або привід використовується для управління відкриттям і закриттям клапана. Ручка управляється вручну, а привід може бути електричним або пневматичним, залежно від застосування.

A: Нижча вартість
Плаваючі кульові крани, як правило, дешевші, ніж цапфові кульові крани, що робить їх більш економічно ефективними для застосувань із низьким тиском.
Легке обслуговування
Плаваючі кульові крани легше обслуговувати, ніж цапфові кульові крани. Кулю та шток можна легко вийняти з корпусу клапана для перевірки та ремонту.
Швидка операція
Плаваючі кульові крани призначені для швидкої та легкої роботи, що робить їх придатними для швидкого використання.
Кращий контроль потоку
Плаваючі кульові крани забезпечують кращий контроль потоку, ніж цапфові кульові крани завдяки конструкції з повним отвором, що зменшує турбулентність і падіння тиску.