W skomplikowanym świecie systemów rurociągów wybór odpowiedniego zaworu ma najważniejsze dla wydajności, bezpieczeństwa i opłacalności. Dwa horsorzy robocze dominują w zastosowaniach przemysłowych: Zawór bramowy i zawór piłki. Podczas gdy oba służą fundamentalnym celowi zatrzymania lub umożliwienia przepływu, ich projekt, działanie i idealne przypadki użycia różnią się znacznie.
1. Projektowanie i mechanizm: rozróżnienie podstawowe
Zawór bramki: Ten zawór działa na prostej zasadzie ruchu liniowego. Solidna, „brama” w kształcie klina lub równolegle porusza się prostopadle do ścieżki przepływu. Obrócenie koła ręcznego podnosi lub obniża tę bramę na ścieżkę płynu lub poza nią. Po całkowitym otwarciu brama całkowicie cofa się do maski zaworu, oferując prosty otwór, który minimalizuje spadek ciśnienia.
Zawór kulowy: Jak sama nazwa wskazuje, zawór ten wykorzystuje kulę kulową z otworem (otworem) przez jej środek. Obracanie kulki o 90 stopni za pomocą dźwigni lub operatora przekładni wyrównuje otwór z rurą do przepływu lub pozycjonuje solidną stronę kulki prostopadłowej do blokowego przepływu.
2. Funkcja: izolacja vs. kontrola (i izolacja)
Zawór bramy: przede wszystkim do izolacji. Zawory bramkowe są zaprojektowane tak, aby były w pełni otwarte lub w pełni zamknięte. Ich powolna operacja minimalizuje młot wodny. Zawory bramkowe wyróżniają się w zastosowaniach wymagających minimalnego spadku ciśnienia po zamknięciu i dodatniego odcinania, szczególnie w przypadku lepkich płynów lub zawiesin, w których przesuwana brama może przecinać osady. Nie nadają się do dławiania lub regulacji przepływu. Częściowe otwarcie powoduje wibracje, szybkie zużycie bramy i siedzeń oraz potencjalne uszkodzenie korpusu zaworu.
Zawór kulowy: doskonała izolacja i ograniczone dławienie. Zawory kulkowe zapewniają pozytywne, odcięcia bąbelkowe z prostym obrotem 90 stopni, dzięki czemu są idealne do szybkiej izolacji. Ich konstrukcja ogólnie pozwala na pewne możliwości dławiania, choć nie jest to ich podstawowa funkcja i może powodować erozję miękkich siedzeń w czasie, szczególnie w przypadku przepływów o dużej prędkości. Oferują niezawodne uszczelnienie zarówno w zastosowaniach o niskim, jak i wysokociśnieniowym.
3. Działanie i prędkość
Zawór bramy: powolna operacja. Otwarcie lub zamykanie zaworu bramkowego wymaga wielu zakrętów koła ręcznego (często kilku obrotów). Ta powolna operacja jest korzystna dla zapobiegania młotowi wodnemu, ale jest niepraktyczne, gdy szybkie odcięcie ma kluczowe znaczenie.
Zawór kulowy: szybka operacja. Działanie zaworów kulowych w ćwierćfincie (90 stopni) pozwala na wyjątkowo szybkie otwarcie i zamknięcie, dzięki czemu są idealne do awaryjnych aplikacji.
4. Charakterystyka przepływu i spadek ciśnienia
Zawór bramki: minimalny spadek ciśnienia (po całkowitym otwarciu). Pełna konstrukcja zaworu bramkowego oznacza, że po pełnym wycofaniu ścieżka przepływu jest praktycznie nieograniczona, co powoduje bardzo niską utratę ciśnienia-kluczowa zaleta w długich rurociągach lub systemach, w których efektywność energetyczna jest krytyczna.
Zawór kulowy: ogólnie pełny otwór lub zmniejszony otwór. Zawory kulkowe są dostępne jako „pełny port” (średnica otworu pasuje do identyfikatora rur) lub „zredukowanego portu” (średnica otworu mniejsza niż identyfikator rury). Zawory kulowe pełnego portu oferują spadek ciśnienia podobny do zaworu bramkowego. Wersje o zmniejszonym porcie wprowadzają wyższy spadek ciśnienia, ale są mniejsze i tańsze.
5. Uszczelnienie i konserwacja
Zawór bramy: Uszczelnienie polega na zaklinowaniu bramki o siedzenia. Choć jest skuteczny, gdy nowy ruch ślizgający się może prowadzić do zużycia z czasem, potencjalnie zagrażając uszczelnieniu. Przepakowanie uszczelki macierzystej jest powszechną konserwacją. Rosnące projekty STEM zapewniają wizualny wskaźnik pozycji zaworu.
Zawór kulowy: Uszczelnienie osiąga się przez piłkę, naciskając się na odporne (często PTFE) siedzenia. Ten projekt zapewnia doskonałe, zbite bąbelkowe odcięcie. Siedzenia mogą się nosić, zwłaszcza jeśli są używane do dławiania, ale ogólnie są wymienne. Uszczelki STEM wymagają również sporadycznych konserwacji.
6. Typowe zastosowania: gdzie każdy świeci
Zawór bramy:
Sieci dystrybucji wody (linie główne, wyładowanie pompy)
Elektrownie (usługa pary, woda zasilająca)
Ropa i gaz (izolacja na surowych liniach, lepkie płyny)
Zastosowania zawiesiny i wysokiej solidów
Zastosowania wymagające pełnego otworu, niskiego spadku ciśnienia
Zawór kulowy:
Branże procesowe wymagające szybkiego odcięcia (chemiczne, petrochemiczne)
Linie gazowe paliwowe
Izolacja instrumentu
Systemy chłodzące
Obowiązki w HVAC
Zastosowania wymagające uszczelnienia bąbelkowego
Zawór bramkowy pozostaje niezbędny do zastosowań wymagających minimalnego ograniczenia przepływu i solidnej izolacji w pełnej lub zamkniętej pozycji, szczególnie z trudnymi płynami. Zawory kulkowe zapewniają niezrównaną niezawodność prędkości i uszczelnienia dla obowiązków włączania/wyłączania. Zrozumienie tych podstawowych różnic-ruch liniowy w porównaniu z ćwierć skrętu, projekt konstrukcji pełnej w porównaniu z uszczelnieniem oraz ich odpowiednie mocne strony w izolacji w porównaniu z prędkością-umożliwia profesjonalistom do wyboru optymalnego zaworu, zapewnienie integralności systemu, bezpieczeństwa i długoterminowej wydajności.
