Фундаментальное различие между плавающими шаровыми кранами и шаровыми кранами, установленными на цапфе-, заключается в том, какой компонент выполняет уплотняющее действие.
В плавающем шаровом кране шар не закреплен жестко внутри полости. При приложении давления вверх по потоку шар смещается вниз по потоку, прижимаясь к седлу для установления уплотнения. Мяч движется к сиденью.
В шаровом кране, установленном на цапфе-, шар закрепляется в центре верхним и нижним опорными валами с фиксированным осевым положением. Уплотняющее действие осуществляется плавающими седлами, которые предварительно -нагружены пружинами и дополнительно поддерживаются средним давлением для поддержания контакта с шаром. Сиденье движется в сторону мяча.
Это фундаментальное различие определяет все последующие различия в применимых условиях эксплуатации, эксплуатационных характеристиках и общей стоимости.
Номинальные значения давления и размера
Плавающие шаровые краны подходят для работы при умеренном и низком давлении, обычно не превышающем класс 300 (PN40), с диаметром отверстия обычно до DN 200. По мере повышения давления в системе усилие, передаваемое от шара к седлу, расположенному ниже по потоку, увеличивается пропорционально. За пределами материала седла надежность уплотнения снижается, а рабочий крутящий момент резко возрастает.
Шаровые краны с креплением на цапфе-предназначены для работы при высоком-давлении и рассчитаны на классы от 600 до 2500 (PN100 и выше) с размерами отверстий, превышающими DN 2000. Упор, создаваемый средним давлением на шар, поглощается непосредственно корпусом клапана через опоры цапфы, поэтому седла подвергаются только контактному напряжению, необходимому для уплотнения, и не подвержены влиянию давления в системе.
Рабочий крутящий момент
Для плавающих шаровых кранов рабочий крутящий момент заметно увеличивается с ростом давления. В условиях высокого-давления шар плотно прижимается к седлу, и статическое трение во время открытия и закрытия является значительным, что приводит к усложнению работы.
В шаровых кранах, установленных на цапфе-, шар поддерживается подшипниками с низким коэффициентом трения, а плавающие седла поддерживают контролируемое давление на уплотнительную поверхность. Рабочий крутящий момент остается низким и практически не зависит от давления в системе.
Направление уплотнения
Плавающие шаровые краны имеют однонаправленную-конфигурацию уплотнения. Уплотняющее усилие возникает из-за давления, действующего на шар выше по потоку. Под действием обратного давления шар отталкивается от седла, что приводит к утечке. При монтаже требуется строгое соблюдение маркировки направления потока.
Шаровые краны, установленные на цапфе-, обеспечивают двустороннее уплотнение. Оба седла плавают независимо, поэтому независимо от направления давления соответствующее седло прижимается к шару, образуя уплотнение. Это делает их подходящими для трубопроводов, где может возникнуть обратный поток или требуется -двунаправленное перекрытие-.
Стоимость производства
Плавающие шаровые краны имеют более простую конфигурацию с меньшим количеством компонентов, что приводит к снижению затрат на механическую обработку и сборку. При эквивалентных характеристиках цена закупки существенно ниже, чем цена шарового крана с цапфой-установкой.
Шаровые краны, установленные на цапфе-, включают в себя дополнительные компоненты, включая опорные валы, подшипники, узлы с плавающим седлом и пружины. Точность, необходимая для обработки, и сложность сборки приводят к увеличению производственных затрат. Однако более высокая первоначальная цена покупки не обязательно означает более высокую общую стоимость владения. При высоком-давлении и частой-эксплуатации шаровые краны, установленные на цапфе-, демонстрируют меньший износ и увеличенные интервалы технического обслуживания, что повышает общую экономичность их жизненного цикла.
Доступность обслуживания
Плавающие шаровые краны имеют простую конструкцию, что позволяет легко разбирать их без специальных инструментов. Плановое техническое обслуживание может выполняться персоналом на объекте.
Шаровые краны, установленные на цапфе-, требуют большего количества компонентов и относительно сложной разборки. Однако в большинстве конструкций используется конфигурация с верхним-входом, позволяющая заменять седло и уплотнение, не снимая корпус клапана с трубопровода, что дает преимущество при-техническом обслуживании на линии.
Рекомендации по выбору
Решения о выборе должны основываться на трех основных критериях:
Сначала определите тип клапана в соответствии с классом давления и размером отверстия. Для работы в классе 300 или ниже с диаметром отверстия не более DN 200 достаточно и экономически-эффективно использовать плавающий шаровой кран. Для давления, превышающего класс 600, или диаметра отверстия более DN 200 рекомендуется использовать шаровой кран с цапфой-. В противном случае рабочий крутящий момент и срок службы уплотнения не могут быть гарантированы.
Во-вторых, проверьте, требуется ли в системе двустороннее уплотнение-. Если процесс требует плотного перекрытия-в обоих направлениях или если возможен обратный поток, необходимо использовать шаровой кран, установленный на цапфе-.
В-третьих, всесторонне оцените общую стоимость жизненного цикла. При высоком-давлении и большом-цикле шаровые краны, установленные на цапфе-, несмотря на более высокие первоначальные инвестиции, могут оказаться более экономичными в долгосрочной перспективе благодаря плавности работы, меньшему износу седла и увеличенным интервалам технического обслуживания. Выбор не должен основываться исключительно на стоимости приобретения.
Краткое содержание
Плавающие шаровые краны отличаются простой конструкцией и-экономической эффективностью для обычных применений с умеренным-давлением и диаметром малого---среднего-диапазона. Шаровые краны, установленные на цапфе-, обеспечивают прочную конструкцию и выдерживают высокое-давление для тяжелых условий эксплуатации, включая большие размеры отверстий и сложные условия. Соответствующий выбор зависит от соответствия конфигурации клапана эксплуатационным параметрам, при этом номинальное давление и размер отверстия служат основными точками принятия решения, а направление уплотнения — дополнительным определяющим фактором.
