Основное различие между шаровыми кранами с цапфой и плавающими шаровыми кранами заключается в их конструкции: в плавающем шаровом кране шар «плавает», полагаясь на среднее давление, которое прижимает седло клапана для получения одностороннего-уплотнения, подходящего для низкого и среднего давления. В шаровом кране с цапфой шар фиксируется верхним и нижним валами, уплотняясь через плавающее седло клапана, способное выдерживать высокое давление и условия большого-диаметра, обеспечивая более стабильное уплотнение.
Плавающие шаровые краныимеют простую конструкцию и низкую стоимость. Шар соединен только с верхним штоком клапана и может слегка смещаться под средним давлением, образуя уплотнение относительно седла выпускного клапана-одностороннее принудительное уплотнение. Такая конструкция обеспечивает более низкий рабочий крутящий момент и подходит для меньших диаметров и более низких давлений (например, менее или равно 100 мм, менее или равно 1,6 МПа). Однако, поскольку вся нагрузка на шар передается на седло клапана, он склонен к разрушению уплотнения при больших диаметрах или высоких давлениях, а крутящий момент открытия и закрытия значительно увеличивается.
Напротив, мяч вцапфовый шаровой клапанфиксируется опорными валами как с верхней, так и с нижней стороны. Сам мяч не может плавать; уплотнение опирается на пружину или давление средней силы, которое прижимает седло клапана к шару, в результате чего получается двухсторонняя-структура уплотнения, которая эффективно распределяет напряжение.
Такая конструкция значительно снижает рабочий крутящий момент, повышает надежность и срок службы клапана при высоком давлении, большом диаметре (до 60 дюймов) и суровых условиях эксплуатации и широко используется в критически важных системах, таких как-магистральные трубопроводы, нефтеперерабатывающая и химическая промышленность. Кроме того, шаровые краны с цапфой обычно имеют функцию автоматического сброса давления, что повышает безопасность.
Бюджет или производительность: когда следует выбирать плавающий шаровой кран?Получите Руководство по выбору.
Основные механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Плавающий шаровой клапан | Шаровой кран с цапфой |
| Поддержка мяча | Шар подвешен за шток и поддерживается только двумя седлами клапанов. | Шар фиксируется верхним штоком и нижней цапфой (неподвижным валом). |
| Уплотнительный механизм | Мяч перемещается на сиденье.Давление среды прижимает шар к седлу, расположенному ниже по потоку, создавая уплотнение. | Сиденье перемещается к мячу.Мяч остается неподвижным; подпружиненные-седла прижимаются к шару под давлением среды. |
| Тип уплотнения | ОбычноВыходное уплотнениетолько. | Двунаправленное уплотнение(Часто включает двойную блокировку и прокачку - DBB). |
| Рабочий крутящий момент | Высокий.Из-за трения, вызванного прижатием шара к седлу. | Низкий.Шар поддерживается подшипниками, что приводит к минимальному трению. |
| Дизайн сиденья | Статичные сиденья, обычно мягкие-. | Плавающие, подпружиненные-сидения; может быть мягким, металлическим или первичным-металлом, вторичным-мягким. |
| Рельеф полости | Сложный (требуются специальные посадочные пазы). | Автоматическое самовосстановление-сброса.Сиденья автоматически отодвигаются, если в полости возникает избыточное давление. |
Технические характеристики и ограничения
| Параметр | Плавающий шаровой клапан | Шаровой кран с цапфой |
| Диапазон размеров | Малый диаметр(Обычно меньше или равно DN150/6") | Полный диапазон(DN50 - DN1500+ / 2" - 60") |
| Класс давления | От низкого до среднего (обычно меньше или равно классу 300/600) | Все классы(Класс 150 - 2500+) |
| Скорость открытия | Быстрый. | Средний (обычно требуется редуктор или привод). |
| Стоимость производства | Ниже.Простая конструкция с меньшим количеством деталей. | Выше.Сложная конструкция, требующая точной обработки цапфы и седел. |
| Обслуживание | Относительно легко. | Сложный (много тяжелых внутренних компонентов). |
| Масса | Легкий и компактный. | Тяжелый и прочный. |
Расширенные функциональные возможности
| Особенность | Плавающий шаровой клапан | Шаровой кран с цапфой |
| DBB (двойная блокировка и выпуск воздуха) | Нет в наличии. | Стандартная функция. |
| Аварийная инъекция герметика | Редко доступен. | Стандартная функция(на сиденьях и форштевне). |
| Антистатический-дизайн | Требуются дополнительные компоненты. | По сути, проще реализовать. |
| Пожаробезопасный-дизайн | Стандартный вариант (API 607/6FA). | Стандартный вариант (API 607/6FA). |
| Сброс давления в полости | Разгрузка на стороне ниже по течению. | Сбрасывает воду в восходящий или нисходящий трубопровод. |
Типичные применения
| Требование | Рекомендуемый тип | Причина |
| Бытовой газ/вода | Плавающий | Низкая стоимость, малый диаметр и низкое давление. |
| Газопроводы высокого-давления | цапфа | Требуется DBB, впрыск герметика и низкий крутящий момент под высоким давлением. |
| Химические технологические линии | Плавающий | Простую конструкцию легче поддерживать в агрессивных средах. |
| Крупные нефтяные терминалы | цапфа | Обеспечивает абсолютную герметизацию и защиту на выходе при высоких давлениях. |
| Высокоцикловая автоматизация | цапфа | Конструкция с низким крутящим моментом снижает износ приводов. |
Завод шаровых кранов GNEE
Часто задаваемые вопросы
Когда следует использовать шаровой кран, установленный на цапфе?
Шаровые краны с цапфой идеально подходят для широкого спектра применений, включая нескольконефтегазовая промышленность. Примеры нефтегазовой промышленности, в которых используются шаровые краны, установленные на цапфе, включают линии подачи газа, промысловые газовые заводы, промышленные заводы по переработке газа, линии подачи сырья для нефтеперерабатывающих заводов и заводы по производству сырой нефти.
Каково назначение плавающего шарового крана?
Плавающие шаровые краны обычно используются в системах фильтрации.для контроля потока жидкости в процессе фильтрации. Они играют решающую роль в изоляции и направлении потока жидкостей через различные этапы системы фильтрации.
Что такое цапфовый шаровой кран?
Цапфовые шаровые кранычетвертьоборотные-клапаны, используемые для регулирования потока среды в трубопроводе. В отличие от более распространенной конструкции шаровых кранов «свободного плавания», шаровые краны с цапфой имеют уникальную конфигурацию.