Porovnanie typov guľôčkových ventilov: plávajúce vs Trunnion vs V-port vysvetlil

Guľové ventily patria medzi najpoužívanejšie zariadenia na reguláciu toku v priemyselných, komerčných a rezidenčných potrubných systémoch. Ich jednoduchá prevádzka štvrtiny, robustná kapacita tesnenia a všestranný dizajn z nich robia preferovanú voľbu na reguláciu toku kvapalín a plynov. V širokej kategórii guľôčkových ventilov však existujú dôležité variácie dizajnu, vďaka ktorým je každý typ jedinečný pre konkrétne aplikácie.

 

Čo je guľový ventil?

V jadre guľový ventil používa sférickú guľu s otvorom cez stred svojho stredu na riadenie toku. Keď sa rukoväť ventilu otáča o 90 stupňov, otvor lopty sa zarovná s potrubím, čo umožňuje prechádzať tekutinou. Otočte ho dozadu a pevná časť gule blokuje prietok. Tento priamy mechanizmus je zodpovedný za popularitu guľôčkového ventilu, ktorý umožňuje rýchle a spoľahlivé vypnutie.

 

1. Plávajúce guľové ventily

Dizajn a prevádzka
vo plávajúcich guľôčkovom ventile je lopta voľná na 'float ' medzi dvoma mäkkými sedadlami, bežne vyrobenými z PTFE alebo podobných elastomérnych materiálov. Na rozdiel od iných vzorov nie je lopta pevne pripevnená k stonke, ale pri nanesení tlaku tekutiny sa mierne pohybuje po prúde. Tento pohyb pritlačí loptu na po prúde sedadla, čím sa vytvorí tesné tesnenie s pevným tlakom. Vďaka tomuto mechanizmu je plávajúce guľové ventily obzvlášť účinné v aplikáciách s nízkym a stredne tlakovým aplikáciám, kde je rozhodujúca spoľahlivosť tesnenia.

Výhody

• Jednoduchosť a nákladová efektívnosť:  Menej interných komponentov a priameho dizajnu udržiavajú náklady na výrobu a údržbu nízke, takže tieto ventily sú ekonomické rozhodnutia pre mnoho aplikácií.

• Obojsmerné tesnenie:  Návrh plávajúcej gule umožňuje ventilu účinne utesniť bez ohľadu na smer toku, čo poskytuje prevádzkovú flexibilitu.

• Kompaktné a ľahké:  Ich jednoduchá konštrukcia ich robí ideálnymi na inštaláciu v tesných alebo priestorovo obmedzených potrubných systémoch a zjednodušuje manipuláciu počas údržby.

• Efektívne pre čisté tekutiny:  Tieto ventily fungujú najlepšie s čistými, neabrazívnymi tekutinami, ako je voda, vzduch, oleje a plyny, kde mäkké sedadlá môžu udržiavať tesné tesnenie bez nadmerného opotrebenia.

Obmedzenia

• Obmedzené na malé a stredné veľkosti:  S pri základe veľkosti ventilu a zvyšovaniu prevádzkového tlaku, krútiaci moment potrebný na výrazné otáčanie ventilu stúpa, čím sa plávajúce vzory stanú menej praktickými pre veľké alebo vysokotlakové systémy.

• Nie je vhodné pre kalule alebo abrazívne médiá:  Mäkké sedadlá sú náchylné na poškodenie abrazívnych častíc alebo hustých kalov, čím sa znižuje životnosť ventilu v drsnom prostredí.

• Vyšší prevádzkový krútiaci moment:  Trenie medzi loptou a sedadlami pod tlakom znamená, že tieto ventily môžu vyžadovať väčšiu silu na prevádzku, najmä v aplikáciách s vyšším tlakom.

Bežné aplikácie

• Domáce a mestské systémy zásobovania vodou

• Distribučné vedenia stlačeného vzduchu

• Systémy HVAC na budovanie riadenia klímy

• Nízkotlakové potrubia pary a zemného plynu

 

2. Ball ventily namontované na trunnion

Dizajn a prevádzka
guľôčkových ventilov namontovaných na trunnion sú vybavené mechanicky ukotvenou guľou, ktorá je podopretá trunniónmi-komponentmi podobnými hriadeľom pripevnené v hornej a dolnej časti lopty. Táto pevná poloha znamená, že guľa sa neposúva pod tlakom ako plávajúci guľový ventil. Namiesto toho pružinové sedadlá pritlačia dovnútra k loptičke, aby sa udržalo tesné tesnenie. Tento dizajn umožňuje ventilu zvládnuť oveľa vyššie tlaky a väčšie veľkosti s ľahkosťou.

Výhody

• Zvláda vysoký tlak a veľké veľkosti:  Mechanická podpora poskytovaná spoločnosťou Trunnions bráni tomu, aby sa guľa pohybovala pod vysokým tlakom, čím zabezpečuje spoľahlivé tesnenie v potrubiach s veľkým priemerom a kritické aplikácie.

• Nižší prevádzkový krútiaci moment:  Pretože lopta je pevná, znižuje sa trenie medzi loptou a sedadlom, čo umožňuje ľahšiu prevádzku ručne alebo pomocou ovládačov, čo je obzvlášť cenné v automatizovaných alebo diaľkových systémoch.

• Dlhšia životnosť sedadla a lopty:  Znížené opotrebenie a slza z minimalizovaného pohybu vedie k dlhšej životnosti a menej častej údržbe.

• Vhodné pre automatizované systémy:  Dizajn je vhodný na integráciu s pneumatickými alebo elektrickými ovládačmi, čo umožňuje presnú diaľkovú prevádzku v zložitých priemyselných procesoch.

Obmedzenia

Vyššie náklady:  Čím zložitejší dizajn a ďalšie komponenty zvyšujú výrobné a nákupné náklady v porovnaní s jednoduchšími plávajúcimi guľovými ventilmi.

Objemnejšie a ťažšie:  Montáž a robustná konštrukcia Trunnion vyžadujú viac priestoru a silnejšie podpery potrubia, ktoré môžu obmedziť flexibilitu inštalácie.

Zložitejšia údržba:  Aj keď sú menej časté, postupy údržby sa môžu viac zapojiť z dôvodu komplexných vnútorností a tesnení ventilu.

Bežné aplikácie

• Potrubia prenosu ropy a plynu

• Petrochemické a chemické spracovanie závodov

• Stanice na výrobu energie a zariadenia na skvapalnené zemné plyny (LNG)

• Vysokotlakové siete na distribúciu vody a pary

 

3. V-portové guľové ventily

Dizajn a prevádzka
guľôčkových ventilov V-Port sú skonštruované s výrazným zárezom v tvare V do gule alebo sedadla ventilu. Táto jedinečná geometria umožňuje postupný profil otvárania a zatvárania, čo umožňuje presnejšiu moduláciu prietoku v porovnaní so štandardnými ventilmi zapínania/vypnutia guľôčkových ventilov. Dizajn podporuje hladké škrtenie a znižuje riziko tlakových otrasov v systéme.

Výhody

• Vynikajúce riadenie toku:  V-notch poskytuje vynikajúce možnosti regulácie toku, vďaka čomu sú tieto ventily ideálne pre aplikácie, ktoré vyžadujú skôr premenlivé prietoky ako jednoduché vypnutie.

• Znižuje vodné kladivo a tlakové hroty:  postupné zmeny prietoku cez V-Notch Minimalizujú systémové otrasy, čím sa zvyšuje dlhá životnosť potrubia a zariadenia.

• Prispôsobiteľné na zložité médiá:  Ventily V-Porty rukujú viskózne tekutiny, kalky a vláknité materiály efektívnejšie ako štandardné guľové ventily, znižujú upchávanie a opotrebenie.

• Často používané v automatizovaných systémoch:  ich presné charakteristiky riadenia toku z nich robia preferovanú voľbu pre integráciu s ovládačmi a riadiacimi systémami v automatizovaných procesných prostrediach.

Obmedzenia

• Drahšie ako štandardné guľové ventily:  Presné obrábanie a pridaná zložitosť zárezu v tvare V sa zvyšujú výrobné náklady.

• Vyžaduje starostlivo dimenzovanie a výber:  Správne dimenzovanie ventilov a správny dizajn V-Notch sú rozhodujúce na zabezpečenie presnej modulácie toku a vyhýbanie sa kavitácii alebo nadmernému opotrebeniu.

• Potenciál zvýšeného opotrebenia v silnom škrtení alebo abrazívnych aplikáciách:  Častá modulácia a abrazívne tekutiny môžu urýchliť opotrebenie sedadiel a guľôčok, čo si vyžaduje vhodný výber a údržbu materiálu.

Bežné aplikácie

• Chemické dávkovanie a miešanie systémov, kde je presný tok kritický

• Zariadenia na úpravu vody a odpadových vôd, ktoré si vyžadujú reguláciu prietoku

• Závody na spracovanie potravín a nápojov, ktoré si vyžadujú presnú kontrolu prietoku zložiek

• Systémy HVAC, ktoré požadujú premenlivé prietoky pre efektívne riadenie teploty

 

Súhrnná porovnávacia tabuľka

Funkcia	Plávajúci guľový ventil	Guľový ventil namontovaný	V-port guľový ventil
Podpora lopty	Plávajúci	Ukotvené (horná a spodná časť)	Plávajúce alebo ukotvené
Prevádzkový tlak	Nízky až stredný	Stredná až vysoká	Médium
Riadenie prietoku	Zapnúť/vypnúť	Zapnúť/vypnúť	Modulácia/škrtenie
Požiadavka krútiaceho momentu	Vyšší	Znížiť	Médium
Materiál na sedenie	Soft (napr. Ptfe)	Mäkký alebo kovový	Mäkký alebo kovový
Kompatibilita	Mierny	Vysoký	Vysoký
Náklady	Znížiť	Vyšší	Stredná až vysoká
Typické prípady použitia	Voda, vzduch, olej	Ropa a plyn, vysokotlakové systémy	Ovládanie procesu, dávkovanie

 

Výber správneho guľového ventilu

Výber medzi plávajúcimi, Trunnion a V-Port guľovými ventilmi závisí od vašich konkrétnych potrieb aplikácie:

• Pre všeobecné konanie a čisté kvapaliny ponúkajú plávajúce guľové ventily spoľahlivé a nákladovo efektívne riešenie.

• Pri manipulácii s vysokými tlakmi, veľkými potrubím alebo automatizovanými systémami poskytujú ventily namontované na Trunnion vynikajúcu odolnosť a nižší prevádzkový krútiaci moment.

• Ak váš proces vyžaduje presnú reguláciu toku alebo sa zaoberá náročnými médiami, V-portové guľové ventily ponúkajú najlepšiu kontrolu a adaptabilitu.

 

Záver

Guľové ventily zostávajú nevyhnutné pri riadení prietoku, pričom každý typ je prispôsobený rôznym prevádzkovým výzvam a prostredia. Pochopenie rozdielov dizajnu a výkonu medzi plávajúcimi, guľovými ventilmi namontovanými a V-portom vás umožňuje vybrať ventil, ktorý najlepšie vyhovuje bezpečnosti, efektívnosti a dlhovekosti vášho systému.

Pre tých, ktorí hľadajú vysoko kvalitné, spoľahlivé guľové ventily s rôznymi možnosťami, ktoré vyhovujú akejkoľvek priemyselnej požiadavke, Wuxi Ideal-Valve Co., Ltd., vyniká ako dôveryhodný výrobca. Ich odbornosť pokrýva všetky typy guľôčkových ventilov, poskytujú riešenia, ktoré kombinujú výkon, trvanlivosť a konkurenčné ceny.

Ak sa chcete dozvedieť viac o svojich produktoch alebo získať odborné poradenstvo prispôsobené svojmu projektu, navštívte stránku www.ideal-Valve.com . Ich informovaný tím je pripravený pomôcť vám nájsť dokonalé riešenie guľôčkového ventilu.