Kompleksowy przewodnik po zaworach kulowych i motylkowych

W nowoczesnych rurociągach przemysłowych i cywilnych wybór zaworów jest kluczowy, ponieważ bezpośrednio wpływa na wydajność pracy i stabilność całego systemu. Jako dwa najczęstsze typy zaworów, zawory kulowe i zawory motylkowe są często porównywane przez użytkowników. 

Jakie są zatem różnice między zaworem kulowym a zaworem motylkowym? W procesie selekcji tych dwóch, jak dokonać wyboru na podstawie konkretnych warunków pracy? Ten artykuł przedstawi Ci kompleksową analizę, która pomoże Ci wybrać najbardziej odpowiedni typ zaworu.

Czym jest zawór kulowy i zawór motylkowy?

Zawór kulowy

Zawór kulowy to zawór, który kontroluje przepływ cieczy poprzez obracanie kuli wewnątrz korpusu zaworu. Wnętrze składa się z kuli z otworem. Gdy otwór kuli jest w tym samym kierunku co rurociąg, medium cieczy może przepływać płynnie; gdy kula jest obrócona o 90 stopni, kanał zaworu jest całkowicie zamknięty, a medium cieczy nie może przepływać, co umożliwia szybkie otwieranie i zamykanie. 

Zawory kulowe dzielą się na zawory z kulą ruchomą i zawory z kulą stałą. 

Typ pływającej kuli: Polega ona na dociskaniu kuli do pierścienia uszczelniającego przez ciśnienie medium, co powoduje utworzenie uszczelnienia. 

Stały typ piłki: W tym typie zaworu kulowego kula zostaje zamocowana poprzez górny i dolny wał, co jest bardziej odpowiednie dla układów o dużej średnicy lub układów wysokociśnieniowych. 

Ponadto zawory kulowe dzielą się na zawory pełnośrednicowe i zawory o zmniejszonej średnicy.

Typ pełnej średnicy: Kanał wewnątrz zaworu kulowego ma średnicę zgodną ze średnicą rurociągu, dzięki czemu medium w rurociągu napotyka na mniejszy opór podczas przepływu.

Typ o zmniejszonej średnicy: Jak sama nazwa wskazuje, wewnętrzny kanał zaworu kulowego o zmniejszonej średnicy jest niezgodny ze średnicą rurociągu, głównie w celu zaoszczędzenia miejsca i kosztów. Przy takiej konstrukcji medium w rurociągu napotka pewien opór podczas przechodzenia przez nie.

Zawór motylkowy

Elementem otwierającym i zamykającym zawór motylkowy jest tarczowata płyta motylkowa, która może otwierać i zamykać medium w rurociągu poprzez obrót o 90 stopni. 

Ze względu na różne struktury projektowe zawory motylkowe można podzielić na zawory motylkowe o linii środkowej, zawory motylkowe o podwójnym mimośrodzie i zawory motylkowe o potrójnym mimośrodzie. Spośród nich zawory motylkowe o potrójnym mimośrodzie mają najsilniejsze właściwości uszczelniające i nadają się do trudnych warunków pracy. 

Największą cechą zaworu motylkowego jest jego kompaktowa konstrukcja, niewielki rozmiar i niewielka waga, co czyni go szczególnie odpowiednim do systemów o dużym kalibrze i niskim ciśnieniu. Ponieważ płyta motylkowa może obracać się w środku rurociągu, aby kontrolować kąt otwarcia, można osiągnąć regulację przepływu do pewnego stopnia. 

Mimo że zawór motylkowy ma nieco gorsze właściwości uszczelniające od zaworu kulowego, jest łatwy w montażu i niedrogi, co sprawia, że jest niezbędnym i ważnym elementem infrastruktury miejskiej.

Zawór kulowy kontra zawór motylkowy

Więc w praktycznych zastosowaniach, jakie są główne różnice między zaworami kulowymi i zaworami motylkowymi? Poniżej znajduje się szczegółowe porównanie czterech kluczowych wymiarów:

1. Metoda otwierania i zamykania

Zawory kulowe może szybko osiągnąć pełne otwarcie lub pełne zamknięcie poprzez obrót kuli w korpusie zaworu. Obsługa jest intuicyjna i nie wymaga skomplikowanych regulacji. Nadaje się do systemów o niskich wymaganiach dotyczących zmian przepływu. 

Zawór motylkowy może być częściowo otwarty lub częściowo zamknięty poprzez regulację kąta płyty motylkowej. Nadaje się do scenariuszy, w których wymagana jest pewna dokładność sterowania przepływem w rurociągu, takich jak systemy HVAC, uzdatnianie wody itp.

2. Wydajność uszczelnienia

Pod względem wydajności uszczelniania zawory kulowe są zazwyczaj lepsze od zaworów motylkowych. Ich metalowa i miękka struktura uszczelniająca może osiągnąć zerowy wyciek pod wysokim ciśnieniem i nadaje się do warunków pracy wymagających ścisłego uszczelnienia, takich jak chemikalia, olej i gaz. 

Jeśli chodzi o zawory motylkowe, ze względu na sposób styku płytki motylkowej z pierścieniem uszczelniającym, skuteczność uszczelnienia niektórych modeli jest nieco gorsza w systemach wysokociśnieniowych lub przy przesyłaniu mediów granulowanych, ale nadal mogą one sprostać potrzebom większości systemów uzdatniania wody i systemów cywilnych. 

3. Różnice w przestrzeni instalacyjnej i kosztach

Ze względu na złożoną konstrukcję, stosunkowo duże rozmiary i wysoki koszt, zawory kulowe wymagają większej przestrzeni montażowej i mają większe wymagania dotyczące miejsca.

Zawory motylkowe są powszechnie preferowane ze względu na ich lekką konstrukcję i łatwą instalację, szczególnie w rurociągach o dużej średnicy. Zawory motylkowe mogą nie tylko zaoszczędzić miejsce, ale także znacznie obniżyć koszty systemu.

4. Obowiązujące warunki dotyczące nośników i systemów

Zawory kulowe nadają się do transportu cieczy o wysokiej temperaturze i ciśnieniu, cieczy lotnych lub żrących albo mediów gazowych i są szeroko stosowane w przemyśle petrochemicznym, energetycznym, papierniczym i innych sektorach.

Zawory motylkowe sprawdzają się w konwencjonalnych zastosowaniach, takich jak miejskie systemy zaopatrzenia w wodę, systemy klimatyzacyjne, oczyszczalnie ścieków i systemy przeciwpożarowe, szczególnie w układach niskociśnieniowych o dużej średnicy, które wymagają łatwej obsługi.

Porównanie zalet i wad zaworów kulowych i przepustnic

Sugestie dotyczące wyboru zaworu

Wybór właściwego typu zaworu wymaga kompleksowej oceny, biorąc pod uwagę wiele czynników, takich jak rzeczywiste warunki pracy, rodzaj medium, wymagania systemowe itp.

Zalecane scenariusze wykorzystania zaworów kulowych

• Warunki pracy w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem (np. transport pary wodnej i oleju)

• Surowe wymagania dotyczące uszczelnień (np. w przypadku gazociągów)

• Systemy sterowania automatyki przemysłowej

• Rurociągi do transportu cieczy lub gazu żrącego

Zalecane scenariusze wykorzystania zaworów motylkowych

• Miejskie systemy zaopatrzenia w wodę i oczyszczania ścieków

• Rurociągi HVAC

• Rury wodne o dużej średnicy w systemach przeciwpożarowych

• Projekty z ograniczoną przestrzenią instalacyjną i wrażliwością na koszty

Wniosek

Podsumowując, zawory kulowe i przepustnice mają swoje zalety. Jeśli szukasz wysokiego uszczelnienia i wysokiej stabilności, zwłaszcza jeśli musisz pracować w przemysłowym środowisku wysokiego ciśnienia, zawór kulowy jest niewątpliwie bardziej niezawodnym wyborem. Jeśli bardziej zależy Ci na łatwej instalacji, kontroli kosztów i kompaktowej konstrukcji, przepustnica sprawdzi się lepiej. 

Jeśli nadal nie jesteś zdecydowany, skontaktuj się z nami, aby uzyskać dostosowane rozwiązania. Możemy zapewnić profesjonalne wsparcie w zakresie opcji zaworów i rekomendacje produktów w oparciu o Twoje warunki pracy.