Σύγκριση Βαλβίδων Σφαίρας Floating και Trunnion: Βασικές Διαφορές Σχεδιασμού

Σε περίπλοκα βιομηχανικά συστήματα αγωγών όπου διάφορα μέσα διαχέονται συνεχώς, οι βαλβίδες σφαίρας χρησιμεύουν ως επιμελείς "φύλακες πύλης", ελέγχοντας το άνοιγμα και το κλείσιμο της ροής των μέσων.Ενώ αυτές οι βαλβίδες μπορεί να φαίνονται απλές με την πρώτη ματιάΟι κυψελώδεις βαλβίδες και οι κυψελώδεις βαλβίδες, ως δύο βασικές κατασκευές, έχουν καθένα ξεχωριστά πλεονεκτήματα από άποψη αρχής, απόδοσης,και σενάρια εφαρμογήςΤο άρθρο αυτό παρέχει μια εις βάθος ανάλυση αυτών των δύο τύπων βαλβίδων με σφαίρες, εξετάζοντας τις αρχές λειτουργίας τους, τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού,και κριτήρια επιλογής για να βοηθήσουν τους επαγγελματίες να κάνουν ενημερωμένες επιλογές σε πρακτικές εφαρμογές.

Μεταξύ των διαφόρων τύπων βαλβίδων, οι βαλβίδες με σφαίρες ξεχωρίζουν για την συμπαγή δομή τους, την αντοχή τους και την γρήγορη λειτουργία τους, καθιστώντας τις απαραίτητα συστατικά στα βιομηχανικά συστήματα αγωγών.Το βασικό στοιχείο μιας βαλβίδας σφαίρας είναι μια σφαίρα με τρύπα (που ονομάζεται τρύπα)Όταν το διάτρημα ευθυγραμμίζεται με το κανάλι του σώματος της βαλβίδας, τα μέσα ρέουν ελεύθερα.η διάτρηση γίνεται κάθετη προς την πορεία ροής, σταματώντας την κίνηση των μέσων ενημέρωσης.

Όλα τα σχέδια βαλβίδων με σφαίρες βασίζονται σε δύο καθίσματα για να εξασφαλίσουν και να σφραγίσουν την μπάλα.που συμμορφώνονται στενά με την επιφάνεια της σφαίρας για την αποφυγή διαρροήςΒάσει του τρόπου με τον οποίο η σφαίρα είναι ασφαλισμένη, οι βαλβίδες σφαίρας ταξινομούνται σε δύο κύριους τύπους: αιωρούμενες βαλβίδες σφαίρας και βαλβίδες σφαίρας.

Οι αιωρούμενες βαλβίδες με σφαίρες είναι ο πιο κοινός τύπος σε βιομηχανικά συστήματα αγωγών.η πίεση του μέσου σπρώχνει τη μπάλα κατά του καθίσματος προς τα κάτωΗ σχεδίαση αυτή δίνει στις πλωτές βαλβίδες σφαίρας εξαιρετικές ιδιότητες αυτοσφράγισης.

Σε αντίθεση με τα πλωτά σχέδια, οι βαλβίδες σφαίρας trunnion έχουν τις μπάλες τους σταθερές με ρουλεμάν μέσα στο σώμα της βαλβίδας, περιορίζοντας την κίνηση προς τα κάτω.Οι βαλβίδες σφαίρας trunnion χρησιμοποιούν συνήθως μηχανισμούς καθίσματος με ελατήριοΟ σχεδιασμός αυτός τους καθιστά πιο αξιόπιστους σε εφαρμογές υψηλής πίεσης.

Πριν εξετάσουμε τις ιδιαιτερότητες των πλωτών βαλβίδων σφαίρας, ας αναθεωρήσουμε τα κύρια συστατικά των βαλβίδων σφαίρας:

• Σώμα βαλβίδαςΤο εξωτερικό κέλυφος που περιέχει μηχανισμούς βαλβίδων, συνήθως κατασκευασμένους από χάλυβα, σίδηρο, χαλκό, χαλκό ή PVC, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του μέσου, τη θερμοκρασία και την πίεση.
• Πύλη:Ο πυρήνας περιστρέφεται σφαίρα με μια τρύπα, συνδεδεμένη με το σώμα μέσω ενός κορμού.
• Ανεπιθύμητο:Η κεντρική διάτρηση που ελέγχει τη ροή των μέσων, με το μέγεθος να επηρεάζει άμεσα τα χαρακτηριστικά ροής.
• Συσκευή:Ευέλικτες σφραγίδες γύρω από το στέλεχος που αποτρέπουν τη διαρροή μέσων, απαιτώντας αντοχή στη διάβρωση και στη θερμότητα.
• Κάθισμα:Συστατικά με σχήμα δακτυλίου μεταξύ της σφαίρας και του σώματος που δημιουργούν σφραγίδες, συνήθως κατασκευασμένα από θερμοπλαστικά υλικά όπως PTFE για αυτολουμπρίαση και αντοχή στην φθορά.
• Στάμνος:Ο άξονας που συνδέει τη σφαίρα με εξωτερικούς χειριστές, που ελέγχει την περιστροφή για το άνοιγμα/κλείσιμο.
• Ενεργοποιητής:Εξωτερικές συσκευές περιστροφής του κορμού, συμπεριλαμβανομένων χειροκίνητων μοχλών/τροχών ή ηλεκτρικών/πνευματικών/υδραυλικών ενεργοποιητών, που επιλέγονται με βάση το μέγεθος της βαλβίδας, τη συχνότητα λειτουργίας και τις ανάγκες αυτοματοποίησης.

Οι περισσότερες βαλβίδες με σφαίρες χρησιμοποιούν πλωτά σχέδια.που κρατούνται στη θέση τους από θερμοπλαστικά καθίσματαΟι αιωρούμενες βαλβίδες είναι ελαφριές, οικονομικές και ευέλικτες, χρησιμοποιούνται ευρέως στο πετρέλαιο,αέριο, νερού, ατμού και πετροχημικών εφαρμογών.

Οι αιωρούμενες βαλβίδες σφαίρας λειτουργούν μέσω ενός στελεχού που συνδέεται με την κορυφή της σφαίρας, περιστρέφοντας 90 μοίρες (το τέταρτο της περιστροφής).ελέγχου ροής μέσων ενημέρωσηςΗ σύνδεση στέλεχος-μπαλάκι είναι αρκετά χαλαρή ώστε η πίεση του μέσου να σπρώχνει τη μπάλα εναντίον του καθίσματος κατά την περιστροφή, δημιουργώντας μια σφιχτή σφραγίδα.σε εφαρμογές εξαιρετικά χαμηλής πίεσης με φθορά του καθίσματοςΟι ελαστικές βαλβίδες μπορεί να μην σφραγίζονται αποτελεσματικά λόγω ανεπαρκούς πίεσης.

Οι βαλβίδες σφαίρας Trunnion λειτουργούν παρόμοια με τα πλωτά σχέδια, αλλά διαθέτουν ένα δεύτερο στέλεχος απέναντι από το λειτουργικό στέλεχος που σταθεροποιεί την μπάλα.τρουνιόν.

Αντίθετα με τις πλωτές βαλβίδες, οι ράβδοι της βαλβίδας trunnion συνδέονται άκαμπτα με τις μπάλες, περιορίζοντας κάθε κίνηση εκτός από την περιστροφή.οι βαλβίδες trunnion διατηρούν ταυτόχρονα τη σωστή σφράγιση και στις δύο πλευρέςΑυτό αποδεικνύεται ιδιαίτερα σημαντικό για βαλβίδες πολλαπλών θύρων και εφαρμογές εξαιρετικά χαμηλής πίεσης όπου η ροή μέσων δεν μπορεί να σπρώξει μπάλες κατά των καθισμάτων.

Οι βαλβίδες trunnion λειτουργούν αποτελεσματικά τόσο σε εφαρμογές χαμηλής όσο και υψηλής πίεσης και απαιτούν λιγότερη ροπή λειτουργίας από τις ελαστικές βαλβίδες.Οι σχεδιαστές αγωγών θα πρέπει να σημειώσουν ότι τα σχέδια trunnion είναι γενικά πιο ακριβά από τις εναλλακτικές πλωτές.

Οι βαλβίδες trunnion βρίσκονται συνήθως σε αυτές τις βιομηχανίες:

• Χημικά
• Παραγωγή ενέργειας
• Πετρέλαιο και αέριο
• Αγωγοί
• Μεταποίηση υδρογονανθράκων

Και στους δύο τύπους βαλβίδων, οι σφραγίδες στέλεχος προς το περιβάλλον αντέχουν την μεγαλύτερη φθορά με την πάροδο του χρόνου, καθιστώντας την συσκευασία βαλβίδας κρίσιμη για την πρόληψη της διαφυγής μέσων.Οι σχεδιαστές θα πρέπει να εξετάσουν σχέδια συσκευασίας με ελατήριο για να αντισταθμίσουν την αναπόφευκτη φθορά και να αποτρέψουν τη διαρροή σφραγίδας βλαστού.

Ενώ οι κυμαινόμενες και οι βαλβίδες σφαιριδίων λειτουργούν παρόμοια στην πράξη, οι σχεδιαστές αγωγών πρέπει να κατανοούν τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς κάθε τύπου.Οι επαγγελματίες προμηθευτές βαλβίδων μπορούν να βοηθήσουν στον καθορισμό του βέλτιστου τύπου βαλβίδας σφαίρας με βάση συγκεκριμένες εφαρμογές και προϋπολογισμούς.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα τις διαφορές τους, συγκρίνουμε τα βασικά χαρακτηριστικά:

Όταν επιλέγετε ανάμεσα σε πλωτές και σφαιρικές βαλβίδες, εξετάστε τους παρακάτω παράγοντες:

• Πίεση λειτουργίας:Για υψηλές πιέσεις, οι βαλβίδες trunnion εξασφαλίζουν αξιόπιστη σφράγιση.
• Μέγεθος σωλήνα:Οι βαλβίδες trunnion ταιριάζουν καλύτερα σε σωλήνες μεγάλου διαμέτρου λόγω των χαμηλότερων απαιτήσεων ροπής.
• Συχνότητα λειτουργίας:Οι βαλβίδες trunnion προσφέρουν μεγαλύτερη αντοχή για συχνή λειτουργία.
• Χαρακτηριστικά μέσων:Τα διαβρωτικά μέσα απαιτούν βαλβίδες με υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση.
• Προϋπολογισμός:Οι πλωτές βαλβίδες συνήθως κοστίζουν λιγότερο από τις εναλλακτικές βαλβίδες.

Τόσο οι πλωτές όσο και οι βαλβίδες με σφαίρες trunnion έχουν ξεχωριστά πλεονεκτήματα κατάλληλα για διαφορετικές εφαρμογές.Οι επαγγελματίες θα πρέπει να αξιολογούν τις ειδικές συνθήκες εργασίας και τις απαιτήσεις κατά την επιλογή των τύπων βαλβίδων, λαμβάνοντας υπόψη όλους τους σχετικούς παράγοντες για να λάβουν βέλτιστες αποφάσεις για τα συστήματά τους.