Podstawowa różnica między pływającymi zaworami kulowymi a zaworami kulowymi-montowanymi na czopie polega na tym, który element zapewnia działanie uszczelniające.
W pływającym zaworze kulowym kula nie jest sztywno zamocowana we wnęce. Po przyłożeniu ciśnienia przed zaworem kula przemieszcza się w dół, dociskając gniazdo w celu zapewnienia uszczelnienia. Piłka przesuwa się w stronę siedzenia.
W zaworze kulowym-montowanym na czopie kula jest zabezpieczona pośrodku za pomocą górnego i dolnego wału wsporczego, przy czym jej położenie osiowe jest stałe. Uszczelnienie zapewniają pływające gniazda,-które są wstępnie obciążone sprężynami i dodatkowo wspomagane średnim ciśnieniem w celu utrzymania kontaktu z kulą. Siedzisko przesuwa się w stronę piłki.
To podstawowe rozróżnienie determinuje wszystkie późniejsze różnice w obowiązujących warunkach świadczenia usług, wydajności operacyjnej i całkowitych kosztach.
Oceny ciśnienia i rozmiaru
Pływające zawory kulowe nadają się do zastosowań od średniego do niskiego ciśnienia, zwykle nieprzekraczającego klasy 300 (PN40), z średnicami otworów zwykle do DN 200. Wraz ze wzrostem ciśnienia w układzie, siła przenoszona z kuli na gniazdo za zaworem wzrasta proporcjonalnie. Po przekroczeniu limitów materiału gniazda niezawodność uszczelnienia ulega pogorszeniu, a moment obrotowy gwałtownie wzrasta.
Zawory kulowe-montowane na czopie są przeznaczone do zastosowań wysoko-ciśnieniowych i mogą pracować w klasach znamionowych od klasy 600 do klasy 2500 (PN100 i wyższe), z średnicami otworów przekraczającymi DN 2000. Nacisk generowany przez średnie ciśnienie na kulę jest absorbowany bezpośrednio przez korpus zaworu poprzez wsporniki czopów, więc gniazda są poddawane jedynie naprężeniom kontaktowym wymaganym do uszczelnienia i nie ma na nie wpływu ciśnienie w układzie.
Moment obrotowy
W przypadku pływających zaworów kulowych moment roboczy wzrasta znacząco wraz ze wzrostem ciśnienia. W warunkach wysokiego-ciśnienia kula jest dociskana ściśle do gniazda, a tarcie statyczne podczas otwierania i zamykania jest znaczne, co powoduje cięższą pracę.
W przypadku zaworów kulowych-montowanych na czopie kula jest osadzona w łożyskach o niskim współczynniku tarcia, a gniazda pływające utrzymują kontrolowany nacisk na powierzchnię uszczelniającą. Roboczy moment obrotowy pozostaje niski i w dużej mierze niezależny od ciśnienia w układzie.
Kierunek uszczelniania
Pływające zawory kulowe są-jednokierunkowe w konfiguracji uszczelnienia. Siła uszczelniająca pochodzi od ciśnienia działającego przed kulą. Kula poddana działaniu odwrotnego ciśnienia zostaje odepchnięta od gniazda, co prowadzi do wycieku. Podczas instalacji wymagane jest ścisłe przestrzeganie oznaczeń kierunku przepływu.
Zawory kulowe-montowane na czopie zapewniają-dwukierunkowe uszczelnienie. Obydwa gniazda pływają niezależnie, więc niezależnie od kierunku nacisku odpowiednie gniazdo jest dociskane do kuli, tworząc uszczelnienie. Dzięki temu nadają się do stosowania w rurociągach, w których może wystąpić przepływ wsteczny lub gdzie wymagane jest-odcięcie-dwukierunkowe.
Koszt produkcji
Pływające zawory kulowe charakteryzują się prostszą konfiguracją i mniejszą liczbą komponentów, co skutkuje niższymi kosztami obróbki i montażu. W przypadku równoważnych specyfikacji cena zakupu jest znacznie niższa niż w przypadku zaworu kulowego montowanego na czopie-.
Zawory kulowe-montowane na czopie zawierają dodatkowe komponenty, w tym wały wsporcze, łożyska, zespoły gniazd pływających i sprężyny. Precyzja wymagana do obróbki i złożoności montażu zwiększa koszty produkcji. Jednakże wyższa początkowa cena zakupu nie musi oznaczać wyższego całkowitego kosztu posiadania. W przypadku wysokich-ciśnień i częstej-pracy zawory kulowe-montowane na czopie charakteryzują się zmniejszonym zużyciem i wydłużonymi okresami międzyobsługowymi, dzięki czemu ich ogólna ekonomika w całym cyklu życia jest doskonała.
Dostępność konserwacji
Pływające zawory kulowe mają prostą konstrukcję, co pozwala na łatwy demontaż bez użycia specjalnych narzędzi. Rutynową konserwację może wykonywać personel obiektu.
Zawory kulowe-montowane na czopie wymagają większej liczby elementów i stosunkowo skomplikowanego demontażu. Jednak w większości projektów przyjmuje się konfigurację-od góry, umożliwiającą wymianę gniazda i uszczelki bez zdejmowania korpusu zaworu z rurociągu, co jest zaletą w przypadku-konserwacji na linii produkcyjnej.
Wytyczne dotyczące wyboru
Decyzje dotyczące wyboru powinny opierać się na trzech głównych kryteriach:
Najpierw należy określić typ zaworu w zależności od klasy ciśnienia i średnicy otworu. W przypadku instalacji klasy 300 lub niższej, o średnicach otworów nieprzekraczających DN 200, odpowiedni i ekonomiczny-jest pływający zawór kulowy. W przypadku ciśnień przekraczających klasę 600 lub średnic otworów większych niż DN 200 zalecany jest zawór kulowy-montowany na czopie. W przeciwnym razie nie można zagwarantować momentu obrotowego i trwałości uszczelnienia.
Po drugie, sprawdź, czy system wymaga-uszczelnienia dwukierunkowego. Jeśli proces wymaga szczelnego-odcięcia w obu kierunkach lub jeśli możliwy jest przepływ wsteczny, obowiązkowy jest zawór kulowy-montowany na czopie.
Po trzecie, kompleksowo oceń całkowity koszt cyklu życia. W zastosowaniach wysoko-ciśnieniowych i wymagających-cykli zawory kulowe-montowane na czopie, pomimo wyższych inwestycji początkowych, mogą w dłuższej perspektywie okazać się bardziej ekonomiczne ze względu na płynną pracę, zmniejszone zużycie gniazd i dłuższe okresy międzyobsługowe. Wybór nie powinien opierać się wyłącznie na koszcie nabycia.
Streszczenie
Pływające zawory kulowe oferują prostą konstrukcję i-opłacalność w konwencjonalnych zastosowaniach o umiarkowanym-ciśnieniu i małych-o-średnich-średnicach. Zawory kulowe-montowane na czopie zapewniają solidną konstrukcję i-obsługę wysokiego ciśnienia w przypadku trudnych zastosowań, w których występują duże średnice średnic i wymagające warunki. Właściwy wybór zależy od dopasowania konfiguracji zaworu do parametrów eksploatacyjnych, przy czym ciśnienie znamionowe i rozmiar otworu służą jako główne punkty decyzyjne, a kierunek uszczelnienia jest dodatkowym czynnikiem decydującym.
