Блог

Что такое сегментный шаровой кран?

Сегментный шаровой кран — это тип шарового крана с сегментом V-образного контура в шаре. Сегментные шаровые краны представляют собой регулирующие клапаны, которые имеют хороший контроль, диапазон регулирования и возможность перекрытия. Этот клапан способен обеспечивать высокую производительность и не засорять контроль потока. Производители сегментных шаровых кранов проектируют шар со специальными контурами, чтобы повысить пропускную способность, надежность затвора и срок службы уплотнения. Сегментные шаровые краны известны своей экономичностью и высокой производительностью. Эти клапаны могут быть самыми разнообразными: от маленьких и легких клапанов до больших тяжелых клапанов. Легкие клапаны просты в установке и эксплуатации. Тяжелые сегментные шаровые краны используются в суровых условиях для обеспечения оптимального управления и для двухпозиционных операций. Благодаря таким характеристикам сегментные шаровые краны находят применение во многих отраслях промышленности, таких как бумажная и целлюлозно-бумажная промышленность, нефтеперерабатывающие заводы и нефтехимические предприятия. Эти клапаны долговечны и надежны даже при использовании в суровых условиях.

Рисунок: Производитель сегментных шаровых кранов

Компоненты сегментного шарового крана

Некоторые из основных компонентов сегментного шарового крана:

Корпус клапана 

Это компонент, который используется для размещения всех внутренних компонентов сегментного шарового крана. Эта деталь изготовлена из жестких и твердых материалов, металлических материалов с термопластической облицовкой или термопластов для защиты компонентов клапана. Эта часть также позволяет внешним компонентам получить доступ к механизму управления, чтобы вращать шар, открывая или закрывая поток.

Сегментный шар 

Это шар V-образной формы. Этот сегментный шар используется в качестве отверстия для потока жидкости. Сегментный шар обеспечивает сдвиговое действие для создания характеристик потока.

Валы 

Валы служат для подключения механизма управления сегментным шаровым краном для вращения сегментного шара. Валы оснащены уплотнительными кольцами и уплотнительными кольцами, которые помогают герметизировать вал, а также крышкой для предотвращения утечек. Вал может управляться вручную с помощью пневматического или электрического привода.

Сиденье 

Седло используется для обеспечения уплотнения между корпусом сегментного шарового крана и сегментным шаром.

Уплотнения подшипников

Эти уплотнения защищают металлические подшипники от проникновения жидкости.

Как работает сегментный шаровой кран? 

Сегментный шаровой кран представляет собой четвертьоборотный шаровой кран. Он работает аналогично эксцентриковому пробковому клапану. Клапан имеет валы, которые помогают увеличить центральный путь потока. Ведущий вал соединяется с одной стороной шара, а ведомый вал соединяется с противоположной стороной. Когда приводной вал вращается, сегментированный шарик вращается, открывая путь потоку через V-образный паз. Использование V-образного паза расширяет диапазон потока жидкости из-за небольшой площади потока при малом ходе, а максимальный ход обеспечивает большую площадь потока. Сегментные шаровые краны могут иметь два торцевых соединения к корпусу – фланцевое и фланцевое.

Типы сегментных шаровых кранов

Сегментный шаровой кран с боковым входом 

Сегментный шаровой кран с боковым входом представляет собой клапан с высокими эксплуатационными характеристиками. Этот клапан выполнен на основе шарового крана типа О. Шаровой клапан с боковым входом помогает перекачивать двухфазную среду твердое-газовое и твердое-жидкое. Это означает, что этот клапан может удобно контролировать поток твердых веществ и жидкостей или газов и твердых веществ.

Особенности сегментных шаровых кранов с боковым входом:

• Простота эксплуатации. Это связано с тем, что сегментный шаровой кран можно бесконтактно отодвинуть от седла, что приводит к небольшому пусковому моменту.
• Шаровой кран с боковым входом имеет корпус прямоточного клапана, что позволяет поддерживать линейный поток среды при полном открытии. Это помогает снизить потери энергии по сравнению с другими клапанами.
• Сегментный шаровой кран с боковым входом имеет конструкцию с двойным эксцентриком, благодаря чему сегментный шаровой кран идеально герметичен и плотно закрыт.
• Когда шаровой клапан с боковым входом закрыт, его срезывающая сила может удалить посторонние вещества, поэтому он известен своими характеристиками защиты от накипи.
• 

Рис.: Шаровой кран с боковым входом

Шаровой кран сегмента с верхним входом 

Шаровой кран с верхним входом представляет собой клапан, подходящий для использования в фармацевтической, химической и пищевой промышленности, где необходима качественная и быстрая очистка. Этот сегментный шаровой кран имеет определенные преимущества, которые делают его предпочтительным в отраслях, где необходимы чистые продукты, такие как:

• Простая и быстрая очистка внутренних частей и трубопроводов без снятия клапана.
• Быстрая и простая замена изношенных деталей.
• Внутри корпуса нет запасных частей.

Особенности сегментных шаровых кранов 

Встроенный корпус клапана 

Производители сегментных шаровых кранов проектируют клапаны в цельном корпусе. Это помогает обеспечить большую жесткость при колебаниях нагрузки на трубы. Эти клапаны имеют конструкцию с боковым входом, которая повышает жесткость и предотвращает утечки и деформации, несмотря на высокие нагрузки из-за жидкости и крутящего момента закрытия.

Сегментный шар 

Производители сегментных шаровых кранов изготавливают клапан с шаром сегмента V-образного сечения. Это помогает обеспечить широкий спектр возможностей по управлению потоком жидкости. Это делает клапан подходящим для дросселирования жидкостей высокой консистенции и сиропов. Сегмент спроектирован таким образом, чтобы обеспечить оптимальный поток, а его сферическая поверхность с твердым покрытием предотвращает истирание.

Самосмазывающийся подшипник 

В конструкциях сегментных шаровых кранов используются двойные подшипники на нижнем и верхнем штоках клапана для обеспечения хорошей устойчивости. Это увеличивает поверхность контакта со штоком, повышает низкий коэффициент трения и высокую грузоподъемность, а также снижает рабочий крутящий момент.

Мягкое и металлическое уплотняющее седло 

Производители сегментных шаровых кранов изготавливают клапаны с седлами из ПТФЭ или с металлическими седлами. Материал зависит от предполагаемой среды потока. Уплотняющие поверхности металлических седел покрыты твердым и прочным сплавом, а поверхность шара закалена с использованием твердого хромирования, в том числе плазменного азотирования. Это помогает увеличить срок службы уплотняющей поверхности, а также улучшить термостойкость. Седла из ПТФЭ или ПТФЭ обладают превосходными герметизирующими характеристиками, обладают хорошей устойчивостью к коррозии и имеют широкое применение.

Экономичная практичность 

Производители сегментных шаровых кранов стремятся сделать эти клапаны как можно более легкими и с малым крутящим моментом штока. Такие критические параметры конструкции позволяют устанавливать клапан с небольшими электрическими или пневматическими приводами и быть экономически эффективными по сравнению с регулирующими клапанами небольшого размера или другого класса.

Выбор сегментных шаровых кранов 

Тип операции 

Это тот случай, когда необходимо решить, какой тип механизма будет приводить в действие привод. Привод может быть ручным, пневматическим или электрическим. Тип привода зависит от доступного источника питания, например, электричества или сжатого воздуха, а также требуемого крутящего момента. Пневматические приводы обеспечивают высокие значения крутящего момента, в то время как электрические приводы имеют высокую начальную стоимость, но их эксплуатационные расходы ниже, чем у пневматических.

Материал корпуса 

Сегментный шаровой кран должен быть таким, чтобы материал, из которого изготовлен корпус, был совместим с контролируемой средой. Разные материалы обладают разными свойствами, например:

Латунь пригодна для неагрессивных и нейтральных сред, долговечна, устойчива к высоким температурам, не пригодна для соленой воды, кислот и хлоридов.

Нержавеющая сталь устойчива к химическим веществам, устойчива к истиранию, устойчива к высоким температурам, но неэффективна к хлоридам, соляной кислоте, отбеливателю и брому.

Материал ПВХ хорош для агрессивных жидкостей, таких как кислоты, соленая вода, основания и органические растворители. Однако он не устойчив к хлорированным и ароматическим углеводородам. Устойчивость ПВХ к температуре и давлению ниже, чем у латуни и нержавеющей стали.

Номинальное давление 

Выбранный сегментный шаровой кран должен выдерживать максимальное и минимальное давление жидкости во время работы. Номинальное давление сегментного шарового крана будет определяться материалом, из которого изготовлен корпус. Прочные материалы, такие как нержавеющая сталь, могут выдерживать высокое давление по сравнению с материалом ПВХ.

Рабочие температуры 

Различные материалы сегментных шаровых кранов могут выдерживать разные уровни температуры от минимальных до максимальных значений. Температурный диапазон сегментного шарового крана определяется материалом уплотнения и корпуса. Латунь выдерживает температуру от 20°C до 60°C, материал из нержавеющей стали выдерживает температуру от -40°C до 220°C, а сегментный шаровой кран из ПВХ выдерживает температуру от -10°C до 60°C. °С.

Стандарты и одобрения 

В зависимости от использования сегментного шарового крана производителям кранов может потребоваться следовать определенным стандартам регулирующих органов. Это часто требуется для клапанов, используемых в питьевой воде, пищевых продуктах, фармацевтических препаратах или газе.

Приводы для сегментных шаровых кранов 

Сегментный шаровой кран может использовать различные типы приводов для открытия и закрытия. Типы приводов, которые могут использоваться с этими клапанами, включают ручные, пневматические и электрические приводы.

Ручной привод сегментного шарового крана 

Это привод сегментного шарового крана, привод которого осуществляется рукой человека. Этот тип привода имеет ручку, на которой оператор прилагает крутящий момент, чтобы повернуть ручку и, таким образом, повернуть механизм клапана, чтобы открыть или закрыть клапан.

Реечный пневматический привод 

Пневматические приводы с реечной передачей — это приводы, используемые в сегментных шаровых кранах для открытия, поворота и закрытия клапана по мере необходимости. Эти приводы преобразуют энергию сжатого воздуха с помощью пневматических цилиндров в колебательное вращательное движение. Этим приводам требуется сухой, чистый и технологический газ, подаваемый центральной станцией сжатого воздуха.

Электрический привод

Эти приводы используются в сегментных шаровых кранах для управления закрытием и открытием клапана. Эти приводы могут обеспечивать вращательное или линейное движение. Как следует из названия, эти приводы используют электричество для улучшения своей работы. Крутящий момент для открытия/закрытия клапана передается с помощью вала для открытия или закрытия клапана.

Применение сегментных шаровых кранов

• Сегментные шаровые краны используются для регулирования потока в бумажной и целлюлозной промышленности.
• Эти клапаны используются для контроля потока химикатов на химических заводах.
• Они используются на очистных сооружениях, поскольку могут работать с твердыми частицами.
• Они используются в энергетике для регулирования расхода нагревающих и охлаждающих жидкостей.
• Они используются в нефтяной промышленности, поскольку могут противостоять легковоспламеняющимся продуктам.
• Сегментные шаровые краны используются в фармацевтической промышленности для регулирования потока производственных соединений.
• Они используются в пищевой промышленности из-за простоты очистки и обслуживания.

Преимущества сегментных шаровых кранов 

• Сегментные шаровые краны обладают высоким КПД.
• Эти клапаны имеют простую конструкцию.
• Сегментная конструкция шаровых кранов обеспечивает небольшой вес и объем.
• Эти клапаны легко разбираются и ремонтируются.
• Конструкция сегментных шаровых кранов обеспечивает идеальную герметичность.
• Они могут обеспечить низкий перепад давления и высокие скорости потока.
• Сегментный шаровой кран быстро открывается и закрывается.
• Эти клапаны легко чистятся.

Недостатки сегментных шаровых кранов 

• Полости вокруг седла обычно вызывают закупорку.
• При использовании твердых частиц он может подвергнуться эрозии и, таким образом, начать пропускать жидкость и выходить из строя.

Устранение неисправностей сегментного шарового крана 

Утечка из сальника 

• Ослабленные гайки сальника. Затяните ослабленные гайки сальника.
• Изношенная сальниковая набивка. Замените сальниковую набивку.
• Шток корродирован или имеет царапины. Очистите шток или замените его, а также сальниковую набивку.
• Сальниковая коробка подверглась коррозии. Очистите его и замените сальниковую набивку. Сегментный шаровой кран можно заменить, если на нем имеется избыточная коррозия.

Утечка через прокладку нижней пластины 

• Ослабленные гайки. Затяните гайки.
• Прокладка повреждена. Замените прокладку.
• Коррозия/повреждение в области уплотнения. Устраните коррозию или замените пластину и корпус в зависимости от степени повреждения.

Утечка жидкости через отверстие 

• Сегмент не находится в полностью закрытом положении. Исправьте ход закрытия в приводе.
• Несоосность седла и сегмента. Ослабьте сальниковую набивку, чтобы центрировать сегмент. После выравнивания обязательно снова затяните сальниковую набивку, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент.
• Захваченные или затвердевшие средства массовой информации. Очистите пружину седла и уплотнительные поверхности.
• Седло уплотнения повреждено. Замените поврежденные уплотнения.
• Сегмент или седло повреждены. При необходимости замените.

Высокий крутящий момент шарового крана сегмента 

• Чрезмерно затянуты гайки сальника. Уменьшите момент затяжки гаек сальника до уровня, рекомендованного производителем сегментного шарового крана.
• Переместите сегмент в обратном направлении, отцепив его от сиденья. Ослабьте фиксатор вкладыша, чтобы снова зацепить седло и сегмент в закрытом положении. Увеличьте момент затяжки фиксатора гильзы после того, как сегмент и седло выровнены.
• Привод/оператор не совмещен со штоком клапана. Ослабьте крепления и измените монтажное основание так, чтобы оно было параллельным, и убедитесь, что привод расположен по центру. Затяните крепления.
• Поврежденный подшипник. Замени это.
• Поврежденный сегмент или седло. При необходимости замените.
• Накопленные или затвердевшие среды. Удалите среду из полости клапана, седла, сегмента и очистите уплотнительные поверхности.
• Сегментный шаровой кран установлен в неправильной ориентации. Клапан необходимо установить в соответствии с биркой индикатора расхода.

Краткое содержание 

Сегментный шаровой кран — это шаровой кран, который делает четверть оборота для открытия/закрытия потока жидкости. Этот клапан имеет полый сферический шаровой сегмент, поддерживаемый подшипником и валом со стороны привода клапана. На другом конце этого клапана есть подшипник и стойка. Сегментированный шар вращается вокруг оси, образуя непрерывное одиночное уплотнение на входе в закрытое положение. Уплотнение этого сегментного шарового крана достигается за счет гибкого эластомера или гибкого седла, которое прижимается к сферическому сегменту. Корпус сегментных шаровых кранов изготовлен из прочных материалов, в основном из нержавеющей стали, безфланцевой или фланцевой конструкции.

Сегментные шаровые краны можно разделить на сегментные шаровые краны с боковым входом и шаровые краны с верхним входом. В этих клапанах используются конструкция и технология, которые помогают им работать даже в вязких жидкостях и суспензиях. Эти клапаны используются во многих отраслях промышленности, таких как нефтехимическая, фармацевтическая, пищевая, очистка сточных вод, химическая обработка и других. Сегментированные шаровые краны имеют множество применений благодаря своим превосходным характеристикам, таким как простота очистки, простота ремонта и обслуживания, простая конструкция, небольшой размер и вес, коррозионная стойкость и высокая прочность, выдерживающая суспензии. Важными параметрами, которые следует учитывать при покупке сегментного шарового крана, являются тип привода, номинальное давление, рабочие температуры, материалы корпуса, стандарты и разрешения.