Вичерпний посібник з кульових клапанів та затворів-метеликів

У сучасних промислових та цивільних трубопроводах вибір клапанів має вирішальне значення, оскільки він безпосередньо впливає на ефективність роботи та стабільність усієї системи. Оскільки два найпоширеніші типи клапанів... кульові крани і дросельні клапани часто порівнюються користувачами. 

Отже, які відмінності між кульовим клапаном та дросельним клапаном? Як вибрати один з них, виходячи з конкретних умов роботи? У цій статті буде надано комплексний аналіз, який допоможе вам вибрати найбільш підходящий тип клапана.

Що таке кульовий клапан та клапан-метелик?

Кульовий клапан

Кульовий клапан — це клапан, який регулює потік рідини шляхом обертання кулі всередині корпусу клапана. Внутрішня частина складається зі сфери з отвором. Коли отвір сфери знаходиться в тому ж напрямку, що й трубопровід, рідке середовище може проходити плавно; коли куля повернута на 90 градусів, канал клапана повністю закритий, і рідке середовище не може проходити, що дозволяє швидко відкривати та закривати клапан. 

Конструкція кульового клапана поділяється на тип з плаваючою кулею та тип з нерухомою кулею. 

Тип плаваючої кулі: Він спирається на тиск середовища, щоб притиснути кульку до ущільнювального кільця, утворюючи ущільнення. 

Тип фіксованої кулі: Цей тип кульового клапана фіксує кулю через верхній та нижній вали, що більше підходить для систем великого діаметра або високого тиску. 

Крім того, кульові крани поділяються на повнодіаметрні та зменшеного діаметра.

Тип повного діаметра: Канал всередині цього кульового клапана відповідає діаметру трубопроводу, тому середовище в трубопроводі стикається з меншим опором під час проходження.

Тип зменшеного діаметра: Як випливає з назви, внутрішній канал кульового клапана зі зменшеним діаметром не відповідає діаметру трубопроводу, головним чином для економії місця та витрат. Завдяки такій конструкції середовище в трубопроводі стикатиметься з певним опором під час проходження.

Поворотний клапан

Компонент відкриття та закриття дросельного клапана являє собою дископодібну пластину-метелик, яка може відкривати та закривати трубопровід, обертаючись на 90 градусів. 

Залежно від різних конструктивних особливостей, дросельні клапани можна розділити на центральні дросельні клапани, подвійні ексцентрикові дросельні клапани та потрійні ексцентрикові дросельні клапани. Серед них потрійні ексцентрикові дросельні клапани мають найміцніші герметичність і підходять для важких умов експлуатації. 

Найбільшою особливістю дросельного клапана є його компактна конструкція, малий розмір і мала вага, що робить його особливо придатним для систем великого калібру та низького тиску. Оскільки дросельний клапан може обертатися посередині трубопроводу для контролю кута відкриття, можна досягти певної міри регулювання потоку. 

Хоча дросельний клапан дещо поступається кульовому клапану за герметичністю, його легко встановити та коштує недорого, що робить його незамінним та важливим обладнанням у міській інфраструктурі.

Кульовий клапан проти клапана-метелика

Отже, на практиці, які основні відмінності між кульовими кранами та дросельними клапанами? Нижче наведено детальне порівняння чотирьох ключових розмірів:

1. Спосіб відкриття та закриття

Кульові крани можна швидко досягти повного відкриття або повного закриття, обертаючи кульку в корпусі клапана. Керування інтуїтивно зрозуміле та не потребує складних налаштувань. Він підходить для систем з низькими вимогами до змін витрати. 

Метеликовий клапан можна частково відкрити або частково закрити, регулюючи кут нахилу засувки-метелика. Вона підходить для сценаріїв, де потрібна певна точність керування потоком у трубопроводі, таких як системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, очищення води тощо.

2. Герметизація

Щодо герметичності, кульові клапани зазвичай кращі за дросельні клапани. Їх металева та м'яка ущільнювальна конструкція дозволяє досягти нульового витоку під високим тиском і підходить для робочих умов, що вимагають герметичного ущільнення, таких як хімічна, нафтогазова та газова промисловість. 

Що стосується дросельних клапанів, то через спосіб контакту між пластиною-метеликом та ущільнювальним кільцем, герметичність деяких моделей дещо гірша в системах високого тиску або під час транспортування гранульованих середовищ, але вони все ще можуть задовольнити потреби більшості систем водоочищення та цивільного будівництва. 

3. Різниця в просторі для встановлення та вартості

Через складну структуру, відносно великі розміри та високу вартість, кульові крани потребують більше місця під час встановлення та більше місця для встановлення.

Засувки-метелики широко популярні завдяки своїй легкій конструкції та простоті встановлення, особливо у трубопроводах великого діаметра. Засувки-метелики можуть не тільки заощадити місце, але й значно знизити витрати на систему.

4. Застосовувані середовища та системні умови

Кульові крани підходять для транспортування високотемпературних, високотискних, летких або агресивних рідин або газоподібних середовищ і широко використовуються в нафтохімічній, електроенергетиці, паперовій та інших галузях.

Засувки-дросельні клапани підходять для звичайних сценаріїв, таких як муніципальне водопостачання, системи кондиціонування повітря, очищення стічних вод та системи пожежогасіння, особливо в системах низького тиску великого діаметра, які потребують простого обслуговування.

Порівняння переваг та недоліків кульових кранів та дросельних клапанів

Рекомендації щодо вибору клапана

Вибір відповідного типу клапана вимагає комплексного оцінювання, що ґрунтується на багатьох факторах, таких як фактичні робочі умови, тип середовища, вимоги до системи тощо.

Рекомендовані сценарії використання кульових кранів

• Робочі умови високої температури та високого тиску (наприклад, транспортування пари та нафти)

• Суворі вимоги до герметизації (наприклад, газопроводи)

• Системи управління промисловою автоматизацією

• Трубопроводи для транспортування корозійних рідин або газів

Рекомендовані сценарії використання дросельних заслінок

• Системи водопостачання та очищення стічних вод муніципалітету

• трубопроводи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря

• Водопровідні труби великого діаметра в системах протипожежного захисту

• Проекти з обмеженим простором для встановлення та чутливістю до витрат

Висновок

Підсумовуючи, кульові крани та дросельні клапани мають свої переваги. Якщо вам потрібна висока герметичність та висока стабільність, особливо якщо вам потрібно працювати в промисловому середовищі високого тиску, кульовий кран, безсумнівно, є надійнішим вибором. Якщо ж вас більше цікавить легкість встановлення, контроль витрат та компактна конструкція, дросельний клапан працюватиме краще. 

Якщо ви все ще не визначилися, зв'яжіться з нами для отримання індивідуальних рішень. Ми можемо надати професійну підтримку щодо вибору клапанів та рекомендації щодо продукції, виходячи з ваших умов роботи.