Отличия шаровых кранов от пробковых кранов
Принцип работы пробкового клапана
Пробковый клапан — это относительно старый тип клапана, в котором для открытия и закрытия используется вращение плунжера вокруг центральной линии корпуса клапана. Основная функция пробкового клапана – перекрытие, распределение и изменение направления потока жидкости. Пробковые клапаны имеют простую конструкцию, небольшой габаритный размер и низкое гидравлическое сопротивление во время работы, требуя поворота всего на 90 градусов. Они широко используются, особенно при низком давлении, малом диаметре и низкой температуре.
К недостаткам пробковых кранов относятся трудоёмкость их эксплуатации, склонность к износу уплотнительной поверхности, возможность застревания в условиях высоких температур и давлений, ограниченная пригодность для регулирования расхода.
Пробковые клапаны также известны как пробковые краны или четвертьоборотные клапаны. Существуют различные типы пробковых клапанов в зависимости от прохода потока, включая прямоточные, трехходовые и четырехходовые конфигурации. Последние два типа используются для распределения жидкости и изменения направления потока, а первый используется для перекрытия.
Пробковые клапаны можно классифицировать в зависимости от механизма уплотнения. Существует три типа: фиксированный тип, при котором необходимо затягивать гайку под заглушкой для обеспечения уплотнения между заглушкой и корпусом клапана; набивной тип, в котором используется сжатая набивка для обеспечения герметичности затвора и корпуса клапана; и самоуплотняющийся тип, где уплотнение между заглушкой и корпусом клапана достигается за счет силы самой среды. Среда поступает в маленькое отверстие пробки, расположенное на входе, затем перетекает в нижнюю часть большего конца пробки, выталкивая ее вверх и плотно закупоривая. Пружина внизу обеспечивает предварительную нагрузку. Эта структура обычно используется для воздушных сред.
Для улучшения трения и износа между плунжером и корпусом клапана иногда используется плунжерный клапан с впрыском масла. В клапане этого типа слой масляной пленки разделяет плунжер и корпус клапана, что обеспечивает более плавное открытие и закрытие. Однако разные рабочие среды имеют разные температуры и химические характеристики, и адаптация смазочного масла становится ключевым вопросом для широкого использования пробковых клапанов с впрыском масла. Для некоторых сред вязкость существенно меняется с температурой. Когда температура низкая, текучесть плохая или даже отсутствует (например, тяжелая нефть). Чтобы удовлетворить потребности в таких средах, заводы часто используют пробковые клапаны с рубашкой, в которых среда внутри рубашки нагревается и изолируется паром или горячей водой, обеспечивая плавный поток.
Различия между пробковыми клапанами и шаровыми кранами
Пробковые краны и шаровые краны широко используются и имеют схожие функциональные характеристики, но между ними есть несколько различий.
Принципы работы пробковых кранов и шаровых кранов различны.
Шаровые краны произошли от пробковых кранов. Запорным элементом шарового крана является шар, а пробковые краны в основном используются для перекрытия, распределения и изменения направления потока жидкости.
В пробковом клапане основным запорным элементом является вращающаяся коническая заглушка (также известная как заглушка) конической формы. Внутри он имеет проход прямоугольного сечения, а посередине имеется отверстие. При повороте пробки на 90 градусов канал для жидкости полностью закрывается. Пробковые клапаны контролируют открытие и закрытие клапана с помощью конической заглушки с отверстием. Коническая заглушка совпадает с конической уплотнительной поверхностью внутри корпуса клапана, а зазор между заглушкой и корпусом клапана уплотняется уплотнением в верхней части корпуса клапана. Для вращения пробки используется специальный ключ с квадратным отверстием. Повернув его на определенный угол, клапан можно открыть или закрыть. Типы пробковых клапанов включают прямоточные, трехходовые и четырехходовые конфигурации.
Характеристики плунжерных клапанов включают простую конструкцию, быстрое открытие и закрытие, низкое сопротивление, но высокий крутящий момент, необходимый для вращения, а также трудоемкую шлифовку плунжера во время технического обслуживания.
Основное различие между плунжерными клапанами и шаровыми кранами заключается в том, что плунжерные клапаны обладают лучшими регулирующими возможностями с точки зрения перекрытия, хотя это преимущество незначительно. Уплотнительная поверхность пробковых клапанов намного больше, чем у шаровых кранов, что приводит к лучшим характеристикам уплотнения, но более высокому крутящему моменту и меньшей гибкости в эксплуатации. Для пробковых клапанов трудно добиться больших размеров.
Шаровые краны имеют немного худшие характеристики уплотнения, но могут изготавливаться и большего размера. С развитием технологий также улучшились характеристики уплотнения шаровых кранов.
В общем, пробковые краны обычно используются там, где требуется строгая герметизация, но имеют относительно небольшие размеры, тогда как шаровые краны используются там, где требования к герметизации не такие строгие, но необходимы большие размеры.