Čo je guľový ventil: Návod na obsluhu a použitie

Guľový ventil, ventil, ktorého otváracie a zatváracie časti (lopta) sú poháňané vretenom ventilu a otáčajú sa okolo osi guľového ventilu. Tvrdo utesnený guľový ventil typu V má silnú šmykovú silu medzi svojím guľovým jadrom typu V a kovovým sedlom ventilu zvareným z tvrdej zliatiny, čo je obzvlášť vhodné pre médiá obsahujúce vlákna, drobné pevné častice atď. Viaccestný guľový ventil dokáže nielen flexibilne regulovať sútok, odklon a smer prúdenia média v potrubí, ale aj uzavrieť akýkoľvek kanál, aby spojil ďalšie dva kanály. Tento typ ventilu by sa mal vo všeobecnosti inštalovať do potrubia horizontálne. Guľové ventily sa podľa spôsobu pohonu delia na pneumatické guľové ventily, elektrické guľové ventily a ručné guľové ventily.

Čo je guľový ventil

AGuľové ventily boli vynájdené v 50. rokoch 20. storočia. Vďaka rýchlemu rozvoju vedy a techniky, neustálemu zlepšovaniu výrobných procesov a štruktúry výrobkov sa guľové ventily za 40 rokov rýchlo vyvinuli na hlavný typ ventilu. V západných industrializovaných krajinách sa používanie guľových ventilov z roka na rok zvyšuje.

V mojej krajine sa guľové ventily široko používajú v rafinácii ropy, diaľkových potrubiach, chemickom priemysle, výrobe papiera, farmaceutickom priemysle, ochrane vodných zdrojov, elektrickej energii, komunálnej správe, oceliarstve a ďalších odvetviach a zohrávajú dôležitú úlohu v národnom hospodárstve. Majú 90-stupňové otáčanie, telo zátky je guľovité a jej osou prechádza kruhový priechodný otvor alebo kanál.

Guľové ventily sa používajú hlavne na uzatváranie, rozdeľovanie a zmenu smeru prúdenia média v potrubí. Na tesné zatvorenie stačí otočiť o 90 stupňov a použiť veľmi malý krútiaci moment. Guľové ventily sú najvhodnejšie na použitie ako spínače a uzatváracie ventily, guľové ventily typu V. Okrem parametrov potrubia by sa pri elektrických ventiloch mala venovať osobitná pozornosť aj podmienkam prostredia, v ktorom sa používajú. Keďže elektrické zariadenie v elektrickom ventile je elektromechanické zariadenie, jeho stav používania je výrazne ovplyvnený prostredím, v ktorom sa používa.

Aké sú vlastnosti guľových ventilov 

• Odolnosť proti opotrebovaniukeďže jadro ventilu tvrdo utesneného guľového ventilu je vyrobené z legovanej ocele striekaným zváraním,Tesniaci krúžok má povrch z legovanej ocele, takže guľový ventil s tvrdým tesnením pri prepínaní nespôsobuje príliš veľké opotrebenie. (Jeho koeficient tvrdosti je 65-70):

• Dobrý tesniaci výkon: Keďže tesnenie tvrdo utesneného guľového ventilu je ručne brúsené, možno ho používať iba dovtedy, kým sa jadro ventilu a tesniaci krúžok úplne nezhodujú. Jeho tesniaci výkon je teda spoľahlivý.

• Nízky krútiaci moment: keďže spodná časť tesniaceho krúžku tvrdo utesneného guľového ventilu používa pružinu na pevné spojenie tesniaceho krúžku a jadra ventilu, spínač je veľmi ľahký, keď vonkajšia sila prekročí predpätie pružiny.

• Dlhá službaživot: Široko sa používa v rôznych oddeleniach, ako je ropný priemysel, chemický priemysel, výroba energie, výroba papiera, atómová energia, letectvo, rakety a každodenný život ľudí.

Aké sú výhody guľových ventilov

V porovnaní s inými typmi ventilov sa guľové ventily otvárajú rýchlo, hladko a spoľahlivo, sú široko používané a majú nasledujúce výhody:

1. Axiálne ložisko znižuje trecí moment drieku ventilu, čo umožňuje, aby driek ventilu fungoval hladko a flexibilne po dlhú dobu.
2. Antistatická funkcia: Medzi guľou, driekom ventilu a telesom ventilu je umiestnená pružina, ktorá odvádza statickú elektrinu generovanú počas procesu spínania.
3. Keďže materiály ako napríkladPolytetrafluóretylén má dobré samomazacie vlastnosti a malú stratu trením s guľou, vďaka čomu má guľový ventil dlhú životnosť.
4. Malý odpor kvapaliny: Pneumatické guľové ventily majú najmenší odpor kvapaliny spomedzi všetkých kategórií ventilov. Aj pri pneumatických guľových ventiloch so zmenšeným priemerom je ich odpor kvapaliny pomerne malý.
5. Spoľahlivé tesnenie drieku ventilu: Keďže driek ventilu sa iba otáča, ale nezdvíha, tesnenie drieku ventilu sa ľahko nepoškodí a tesniaca schopnosť sa zvyšuje so zvyšujúcim sa tlakom média.
6. Dobrý tesniaci výkon sedla ventilu: Tesniaci krúžok vyrobený z elastických materiálov, ako je polytetrafluóretylén, sa ľahko utesňuje a tesniaca schopnosť guľového ventilu sa zvyšuje so zvyšujúcim sa tlakom média.
7. Malý odpor kvapaliny, guľové ventily s plným priemerom v podstate nemajú žiadny odpor prúdenia.
8. Jednoduchá konštrukcia, malá veľkosť a nízka hmotnosť.
9. Tesný a spoľahlivý. Má dve tesniace plochy a materiály tesniacich plôch guľového ventilu používajú rôzne plasty, čo zaručuje dobrý tesniaci výkon a úplné utesnenie. Široko sa používa aj vo vákuových systémoch.
10. Jednoduchá obsluha, rýchle otváranie a zatváranie, stačí otočiť o 90° z úplne otvoreného do úplne zatvoreného stavu, pohodlné ovládanie na dlhé vzdialenosti.
11. Jednoduchá údržba, guľový ventil má jednoduchú konštrukciu a tesniaci krúžok je vo všeobecnosti pohyblivý, čo je vhodné na demontáž a výmenu.
12. Pri úplnom otvorení alebo úplnom zatvorení je tesniaca plocha gule a sedla ventilu izolovaná od média a médium pri prechode nespôsobí eróziu tesniacej plochy ventilu.
13. Široká škála aplikácií, priemery sa pohybujú od niekoľkých milimetrov do niekoľkých metrov a možno ich použiť od vysokého vákua až po vysoký tlak.
14. Keďže guľový ventil má počas otvárania a zatvárania stieraciu vlastnosť, môže sa používať v médiách so suspendovanými pevnými časticami.
15. Vysoká presnosť spracovania, vysoké náklady, nevhodné na použitie pri vysokých teplotách. Ak sú v potrubí nečistoty, ľahko sa zablokuje, čo vedie k tomu, že ventil sa nedá otvoriť.

Aké sú kategórie guľových ventilov

 Klasifikácia funkcií

• Obtokový ventilGuľové ventily sa vo všeobecnosti otvárajú statickou vodou, takže obtokové ventily sú nastavené tak, aby sa najprv vyrovnal tlak, to znamená, že obe strany sú naplnené vodou;
• Vzduchový ventilpri napĺňaní vodou sa odstráni vzduch a plavák automaticky uzavrie ventil; pri vypúšťaní sa pridá vzduch a plavák sa automaticky spustí;
• Pretlakový ventil:pri otváraní a zatváraní ventilu sa odstráni tlaková voda medzi ventilom a tesniacim krytom, aby sa zabránilo opotrebovaniu tesniaceho krytu;
• Vypúšťací ventil: vypustite odpadovú vodu zo spodnej časti guľového plášťa.

Klasifikácia pohonov guľových ventilov

• Pneumatický guľový ventil
• Elektrický guľový ventil
• Hydraulický guľový ventil
• Pneumatický a hydraulický guľový ventil
• Elektrohydraulický guľový ventil
• Guľový ventil turbínového prevodu

Klasifikácia podľa materiálu plášťa/telesa guľového ventilu

• Kovový guľový ventilako napríkladGuľové ventily z uhlíkovej ocele, ventily z legovanej ocele, guľové ventily z nehrdzavejúcej ocele, liatinové ventily, ventily z titánovej zliatiny, monel ventily, ventily z medených zliatin, ventily z hliníkových zliatin, ventily z olovnatých zliatinatď.
• Ventily s kovovým telomako sú ventily s gumovou výstelkou, ventily s fluórovou výstelkou, ventily s olovenou výstelkou, ventily s plastovou výstelkou, ventily s smaltovanou výstelkou.
• Ventily z nekovových materiálovako sú keramické ventily, sklenené ventily, plastové ventily.

Hlavné parametre guľového ventilu

• Nominálny tlakPN1,0 – 42,0 MPa, trieda ANSI 150 – 2500, JIS10 – 20K
• Menovitý priemerDN6~1200, NPS 1/4~48
• Ukončiť pripojenie: prírubové, tupé zváranie, závitové, objímkové zváranie atď.
• Použiteľná teplota: -196 ℃ ~ 540 ℃;
• Prevádzkamanuálna prevodovka, závitovková prevodovka, pneumatická, elektrická, hydraulická, plynovo-kvapalinová prevodovka, elektrohydraulická prevodovka;
• Materiál telesa ventiluWCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti. Rôzne materiály možno použiť na vodu, paru, olej, kyselinu dusičnú, kyselinu octovú, oxidačné médium, močovinu a iné médiá.

Spôsob a kroky inštalácie guľového ventilu na potrubí 

1. Odstráňte ochranné kryty na oboch stranách prírubového konca a po úplnom otvorení ventil opláchnite a vyčistite.
2. Pred inštaláciou by sa mal celý stroj otestovať podľa špecifikovaného signálu (elektrina alebo plyn) (aby sa zabránilo vibráciám spôsobeným prepravou, ktoré by ovplyvnili výkon) a online inštaláciu je možné vykonať až po úspešnom absolvovaní testu (zapojenie podľa schémy zapojenia elektrického pohonu).
3. Pred pripojením k potrubiu prepláchnite a vyčistite zvyšné nečistoty v potrubí (tieto látky môžu poškodiť sedlo ventilu a guľu).
4. Počas inštalácie nepoužívajte časť ventilu s pohonom ako zdvíhací bod, aby ste predišli poškodeniu pohonu a príslušenstva.
5. Tento typ ventilu by mal byť inštalovaný v horizontálnom alebo vertikálnom smere potrubia.
6. Potrubie v blízkosti miesta inštalácie sa nesmie prehýbať ani byť vystavené vonkajším silám. Na elimináciu vychýlenia potrubia je možné použiť potrubné konzoly alebo podpery.
7. Po pripojení k potrubiu dotiahnite skrutky prírubového spoja predpísaným krútiacim momentom.

Použiteľné prípady guľových ventilov

Keďže guľové ventily zvyčajne používajú ako materiály tesniacich krúžkov sedla ventilu gumu, nylon a polytetrafluóretylén, ich prevádzková teplota je obmedzená materiálom tesniaceho krúžku sedla ventilu. Uzatvárací účinok guľového ventilu sa dosahuje pritlačením kovovej gule na plastové sedlo ventilu pôsobením média (plávajúci guľový ventil). Tesniaci krúžok sedla ventilu sa pod určitým kontaktným tlakom lokálne deformuje elasticko-plasticky. Táto deformácia môže kompenzovať presnosť výroby a drsnosť povrchu gule a zabezpečiť tesniaci výkon guľového ventilu.

Keďže tesnenie sedla guľového ventilu je zvyčajne vyrobené z plastu, pri výbere konštrukcie a výkonu guľového ventilu by sa mala zvážiť jeho požiarna odolnosť a protipožiarna ochrana, najmä v ropnom, chemickom, metalurgickom a iných odvetviach. Pri použití guľových ventilov v zariadeniach a potrubných systémoch s horľavými a výbušnými médiami by sa mala venovať väčšia pozornosť požiarnej odolnosti a protipožiarnej ochrane.

Guľové ventily sa vo všeobecnosti odporúčajú v potrubných systémoch s dvojitým nastavením polohy, prísnym tesniacim výkonom, odolnosťou voči bahnu, opotrebovaniu, zmršťovaciemu kanálu, rýchlym otváraním a zatváraním (otváranie a zatváranie o 1/4 otáčky), vysokotlakovým uzatváraním (veľký tlakový rozdiel), nízkou hlučnosťou, odolnosťou voči kavitácii a splyňovaniu, malým únikom do atmosféry, malým prevádzkovým krútiacim momentom a malým odporom kvapaliny.

Guľové ventily sú vhodné aj pre potrubné systémy s ľahkými konštrukciami, nízkotlakovým uzatváraním (malý tlakový rozdiel) a korozívnymi médiami. Guľové ventily sa môžu používať aj v nízkoteplotných (hlboko studených) zariadeniach a potrubných systémoch. V kyslíkových potrubných systémoch hutníckeho priemyslu je potrebné použiť dôkladne odmastené guľové ventily. Ak je potrebné hlavné potrubie v ropovode a plynovode zakopať pod zem, je potrebné použiť zváraný guľový ventil s plným otvorom. Ak je potrebný regulačný výkon, mal by sa zvoliť guľový ventil so špeciálnou konštrukciou s otvorom v tvare V. V ropnom, petrochemickom, chemickom, energetickom a mestskom staviteľstve je možné pre potrubné systémy s pracovnými teplotami nad 200 stupňov zvoliť guľové ventily s kovovým tesnením.

Výhody a nevýhody guľových ventilov

Výhody guľového ventilu:

1. Má najnižší odpor prúdenia (v skutočnosti 0);
2. Pretože sa počas prevádzky (bez maziva) nezasekne, možno ho spoľahlivo používať v korozívnych médiách a kvapalinách s nízkou teplotou varu;
3. Dokáže dosiahnuť úplné utesnenie v širokom rozsahu tlaku a teploty;
4. Dokáže dosiahnuť rýchle otváranie a zatváranie a čas otvárania a zatvárania niektorých konštrukcií je iba 0,05 až 0,1 s, aby sa zabezpečilo, že sa dá použiť v automatizovanom systéme testovacej stolice. Keď sa ventil rýchlo otvára a zatvára, prevádzka je bez nárazov.
5. Guľový uzatvárací kus sa môže automaticky lokalizovať v hraničnej polohe;
6. Pracovné médium je spoľahlivo utesnené na oboch stranách;
7. Pri úplnom otvorení a úplnom zatvorení je tesniaca plocha gule a sedla ventilu izolovaná od média, takže médium prechádzajúce ventilom vysokou rýchlosťou nespôsobí eróziu tesniacej plochy;
8. Konštrukcia je kompaktná a ľahká a možno ju považovať za najrozumnejšiu konštrukciu ventilu pre nízkoteplotné stredné systémy;
9. Teleso ventilu je symetrické, najmä zváraná konštrukcia telesa ventilu, ktorá dobre odoláva namáhaniu z potrubia;
10. Uzatvárací kus odolá vysokému tlakovému rozdielu v zatvorenom stave. ⑾ Guľový ventil s plne zváraným telesom ventilu je možné zakopať priamo do zeme, takže vnútorné časti ventilu nekorodujú a maximálna životnosť môže dosiahnuť 30 rokov. Je to najideálnejší ventil pre ropovody a plynovody.

Nevýhody guľového ventilu

1. Keďže tesniaci krúžok hlavného sedla ventilu guľového ventilu je vyrobený z polytetrafluóretylénu, má vysoký koeficient rozťažnosti, je citlivý na studenú teplotu a má nízku tepelnú vodivosť. Preto sa pri stvrdnutí tesniaceho materiálu naruší spoľahlivosť tesnenia.
2. Okrem toho má polytetrafluóretylén nízku teplotnú odolnosť a môže sa používať iba pri teplote nižšej ako 180 °C. Ak teplota túto teplotu prekročí, tesniaci materiál zostarne. Pri dlhodobom používaní sa zvyčajne používa iba pri teplote 120 °C.
3. Jeho nastavovací výkon je horší ako u uzatváracieho ventilu, najmä pneumatického ventilu (alebo elektrického ventilu).