Плавающие и фиксированные шаровые краны имеют многочисленные различия с точки зрения конструкции, производительности и сценариев применения, каждый из которых адаптирован к конкретным условиям работы.
Структура и принцип работы
Шар плавающего шарового крана остается в плавающем состоянии. Под воздействием давления среды шарик может до определенной степени смещаться и прижиматься к седлу уплотнения на выпускном конце, создавая тем самым уплотнение. Этот тип шарового крана имеет простую конструкцию: шар соединен с внешней средой исключительно через шток клапана, что делает установку и обслуживание относительно простыми. Напротив, шар фиксированного шарового крана закреплен подшипниками как на верхнем, так и на нижнем конце, предотвращая любое смещение. Когда на шар действует среднее давление, подшипники несут нагрузку, а уплотнение осуществляется за счет уплотнительных седел, установленных с обеих сторон шара. Эти уплотнительные седла могут плотно прилегать к поверхности шара под действием среднего давления или силы пружины.
Герметизирующие свойства
Благодаря плавающей природе шара, плавающие шаровые краны могут обеспечить превосходные характеристики уплотнения в условиях среднего - и низкого - давления, особенно для клапанов малого диаметра -. Однако в сценариях высокого давления - шар может деформироваться из-за давления, что потенциально может привести к снижению эффективности уплотнения. И наоборот, поскольку шар фиксированного шарового крана неподвижен, уплотняющее седло может оказывать большее усилие предварительной - затяжки. Более того, в условиях высокого давления - среднее давление еще больше усиливает эффект уплотнения. В результате в трубопроводных системах высокого - давления и большого диаметра - фиксированные шаровые краны имеют явное преимущество с точки зрения герметичности, эффективно предотвращая утечку среды.
Рабочий крутящий момент и срок службы
Рабочий крутящий момент плавающих шаровых кранов относительно невелик. Это связано с тем, что шарик способствует уплотнению под действием среднего давления, требуя меньше внешней силы для открытия и закрытия, что упрощает работу. Тем не менее, из-за длительного трения между шаром и седлом уплотнения оба компонента подвержены износу при частой эксплуатации или в условиях высокого - давления, что может сократить срок службы. Для сравнения, фиксированные шаровые краны обычно имеют более высокий рабочий крутящий момент из-за большей силы предварительной затяжки -, оказываемой уплотнительным седлом на шар. Однако фиксированное положение шара уменьшает относительное скольжение между шаром и седлом уплотнения, что приводит к снижению скорости износа. Следовательно, фиксированные шаровые краны имеют более длительный срок службы при высоком давлении -, высоком расходе - и длительных - стабильных условиях эксплуатации.
Применимые сценарии
Плавающие шаровые краны обычно используются в системах подачи жидкости среднего - и низкого - давления, например, для воды и природного газа, а также в приложениях, где существуют строгие требования к размеру, стоимости и простоте эксплуатации клапана, включая системы водоснабжения и дренажа в гражданских зданиях и небольшие газопроводы -. Фиксированные шаровые краны, с другой стороны, подходят для промышленных трубопроводных систем, характеризующихся высоким давлением, большими диаметрами и строгими требованиями к уплотнению, например, в нефтяной, химической и трубопроводной отрасли - больших расстояний. Например, в трубопроводах сырой нефти на морских нефтяных платформах и на длинных - магистральных магистралях транспортировки природного газа фиксированные шаровые краны обеспечивают безопасную и стабильную работу системы, сводя к минимуму риск утечки среды.
