Zašto se kuglasti ventili mogu brzo otvoriti i zatvoriti?

Razlog zaštokuglasti ventilimogu postići brzo otvaranje i zatvaranje leži u njihovoj jedinstvenoj mehaničkoj strukturi i dizajnu dinamike fluida. Komponenta za otvaranje i zatvaranje je sfera s kružnim prolaznim otvorom, koji se može pokrenuti pomoću stabla ventila da se rotira za 90 stupnjeva oko vlastite osi kako bi se dovršio prekidač stanja - kada je prolazni otvor sfere poravnat s osi cjevovoda, ventil je potpuno otvoren; Nakon rotacije za 90 stupnjeva, prolazni otvor je okomit na cjevovod i ventil je potpuno zatvoren. Ovaj "četvrt okreta" dizajn pojednostavljuje radnju otvaranja i zatvaranja u rotacijsko gibanje unutar jedne ravnine, uvelike skraćujući radni put.

Iz perspektive mehaničke strukture, lopta odkuglasti ventilusvaja metodu brtvljenja "linijskog kontakta" ili "površinskog kontakta" sa sjedištem ventila. Uzimajući plutajući kuglasti ventil kao primjer, kugla će se kretati prema sjedištu izlaznog ventila pod pritiskom medija, stvarajući samonepropusno brtvljenje i smanjujući otpor trenja tijekom otvaranja i zatvaranja; Fiksni kuglasti ventil podupiru ležajevi gornjeg i donjeg stuba ventila, tako da kugla treba samo svladati malu silu trenja između sjedišta ventila i kugle prilikom rotacije. Ovaj dizajn čini sferu gotovo nepromijenjenom zbog otpora tekućine tijekom rotacije, što je posebno pogodno za uvjete visokog tlaka. Na primjer, u petrokemijskoj industriji, pneumatski kuglasti ventili DN300 mogu dovršiti otvaranje i zatvaranje za 0,5 sekundi, mnogo brže od zasunskih ventila ili kuglastih ventila koji zahtijevaju više rotacija.

Karakteristike dinamike fluida dodatno poboljšavaju sposobnost brzog odzivakuglasti ventil. Kanal protoka kuglastog ventila punog provrta potpuno je u skladu s unutarnjim promjerom cjevovoda i gotovo da nema pada tlaka kada tekućina prolazi kroz njega. Neće biti dodatnog otpora zbog inercije medija tijekom otvaranja i zatvaranja. Nasuprot tome, disk leptir ventila može zapriječiti neke kanale protoka tijekom rotacije, uzrokujući obrnuti potisak tekućine na disk i utječući na brzinu otvaranja i zatvaranja; Zasun zasuna treba okomito podizati i spuštati, s dugim hodom i lako je pod utjecajem viskoznosti medija. Eksperimentalni podaci pokazuju da je u cjevovodima DN200 vrijeme otvaranja i zatvaranja kuglastih ventila 40% kraće od vremena leptir ventila iste specifikacije i 70% kraće od vremena zasuna.

Osim toga, pogonska metoda kuglastog ventila također pruža podršku za njegovo brzo otvaranje i zatvaranje. Pneumatski, električni ili hidraulički aktuatori mogu trenutno proizvesti veliki okretni moment, tjerajući sferu da završi rotaciju od 90 stupnjeva unutar 0,1 sekunde. Na primjer, u sustavu za hitno isključivanje prirodnog plina, pneumatski kuglasti ventil može prekinuti protok zraka u roku od 0,3 sekunde primanjem električnih signala, učinkovito sprječavajući eskalaciju nesreća. Ova sposobnost odziva "razine milisekunde" neusporediva je s tradicionalnim ručnim ventilima.