В чем ключевая разница между задвижкой и шаровым клапаном в работе?

Ключевым эксплуатационным различием между задвижкой и шаровым клапаном является направление движения запорного элемента и образующийся в результате путь потока. Задвижка перемещает затвор перпендикулярно направлению потока, поэтому, когда клапан полностью открыт, путь потока прямой и беспрепятственный. Шаровой клапан перемещает пробку или диск вдоль оси потока, проталкивая жидкость через меняющееся направление и через узкое седло. Это единственное отличие объясняет, почемуЗадвижкииспользуются для изоляции, а шаровые клапаны используются для дросселирования. Это также объясняет, почему два клапана по-разному ведут себя при падении давления, износе и обслуживании. Для группы закупок, занимающейся закупками задвижек, понимание этой эксплуатационной разницы является основой для выбора подходящей задвижки для конкретной задачи.

Это руководство написано для покупателей, которым необходимо сравнить задвижки и проходные клапаны в работе и выбрать подходящий клапан для изоляции или регулирования. В нем объясняются разница в пути потока, последствия перепада давления, поведение дросселирования и износа, критерии принятия решения для задвижек и параметры продукта, которые покупатель должен проверить перед заказом. Информация организована вокруг вопросов, которые должна задать группа по закупкам, и включает в себя данные спецификаций и документацию, которые должен предоставить надежный поставщик. Наш завод в Чжэцзянской компании Hengnuo Valve Manufacturing Co., Ltd. производит задвижки для промышленной изоляции, и приведенное ниже руководство отражает вопросы эксплуатации и закупок, которые мы решаем с нашими клиентами.

Оглавление

• 1. В чем принципиальная эксплуатационная разница между задвижкой и шаровым клапаном?
• 2. Почему путь потока определяет перепад давления и энергию перекачки?
• 3. Как закрывающий механизм влияет на дросселирование и износ?
• 4. Когда покупателям следует выбирать задвижки вместо шаровых клапанов?
• 5. Какие параметры продукта должен проверить покупатель перед заказом задвижек?
• 6. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
• 7. Заключение

1. В чем принципиальная эксплуатационная разница между задвижкой и шаровым клапаном?

Фундаментальная разница в работе видна в первый момент открытия и закрытия. Когда задвижка открывается, заслонка поднимается с пути потока. Жидкость проходит через прямое отверстие без изменения направления. Когда клапан полностью открыт, задвижка втягивается в крышку, и падение давления на клапане близко к перепаду давления на трубе эквивалентной длины. Когда шаровой клапан открывается, заглушка отрывается от седла, но жидкость все равно должна пройти через корпус и пройти через отверстие седла. Даже в полностью открытом состоянии шаровой клапан оказывает сопротивление потоку, которого нет у задвижки. Вот почему задвижки описываются как запорные клапаны, а шаровые клапаны - как регулирующие клапаны.

На приведенной ниже временной шкале прослеживается последовательность работы каждого клапана от закрытия до открытия и обратно до закрытия.

• Задвижка, закрытая для открытия:Маховик поворачивается, шток поднимается, и ворота медленно поднимаются. В течение первых нескольких поворотов путь потока все еще заблокирован. Когда затвор выходит из канала, поток становится прямоточным. Клапан спроектирован так, чтобы быть либо полностью открытым, либо полностью закрытым, а не удерживаться в промежуточном положении.
• Задвижка, открытая-закрытая:Ворота опускаются на путь потока. Окончательное посадочное действие – металл по металлу или мягкое седло, а клапан обеспечивает плотную изоляцию при полном закрытии.
• Шаровой клапан, из закрытого в открытое:Шток поворачивается, и заглушка отрывается от седла. Поток начинается, как только плунжер отделяется от седла, а скорость потока можно регулировать положением плунжера. Путь потока никогда не бывает прямым, даже при полностью открытом положении.
• Шаровой клапан, открытое-закрыто:Вилка опускается к сиденью. Последним действием посадки является контролируемое зацепление, и клапан можно остановить в любом промежуточном положении для регулирования расхода.

В таблице ниже обобщены операционные различия в формате, удобном для закупок.

ВЧжэцзянская компания по производству клапанов Hengnuo, Ltd.Наша фабрика разрабатывает задвижки для изолирующих операций с прямым проходным отверстием и конструкцией седла, обеспечивающей герметичное закрытие. Мы не позиционируем задвижку как дросселирующее устройство, поскольку эксплуатационные различия делают ее непригодной для этой задачи. Цель состоит в том, чтобы помочь покупателям подобрать клапан для конкретной функции, а не навязывать один тип клапана обеим функциям.

2. Почему путь потока определяет перепад давления и энергию перекачки?

Путь потока определяет перепад давления и энергию перекачки, поскольку каждое изменение направления и каждое ограничение на пути потока преобразует энергию давления в турбулентность и тепло. Задвижка, когда она полностью открыта, представляет собой прямое отверстие, близкое к диаметру трубы. Падение давления невелико, а энергия накачки, необходимая для перемещения жидкости через клапан, невелика. Шаровой клапан, даже когда он полностью открыт, заставляет жидкость проходить через корпус и проходить через отверстие седла. Падение давления выше, а энергия накачки выше. На большой установке с большим количеством клапанов совокупное падение давления может быть значительным, а стоимость перекачки может стать основной статьей эксплуатационных расходов.

В приведенном ниже примере сравниваются перепад давления и энергия перекачки для двух типов клапанов в водопроводе DN200 при скорости потока 2 м/с. Цифры носят иллюстративный характер и предназначены для демонстрации порядка величины, а не для замены расчетов для конкретного проекта.

• Задвижка, полностью открытая:Коэффициент расхода высокий, а перепад давления составляет примерно от 0,2 до 0,5 кПа. Эквивалентная длина трубы, добавляемая клапаном, невелика. Потери энергии накачки минимальны.
• Шаровой клапан, полностью открытый:Коэффициент расхода ниже, а перепад давления составляет примерно от 5 до 15 кПа в зависимости от конструкции корпуса. Эквивалентная длина трубы намного больше. Штраф за энергию перекачки является постоянным и накапливается в течение часов работы.
• Ежегодное энергетическое воздействие:Для непрерывно работающей линии разница в перепаде давления может привести к измеримой разнице в мощности насоса. В течение года разница в стоимости энергии может быть существенной, особенно в приложениях с высоким расходом или большим количеством часов работы.

В таблице ниже представлено сравнение характеристик расхода и перепада давления, ориентированное на закупку.

На нашем заводе мы предоставляем данные о коэффициенте расхода и перепаде давления для наших задвижек, чтобы покупатели могли рассчитать воздействие на систему. Мы также советуем покупателям сравнивать общую стоимость владения, включая энергию перекачки, при выборе типа клапана. Цель состоит в том, чтобы принять решение о закупке на основе эксплуатационных расходов, а не только на закупочной цене.

3. Как закрывающий механизм влияет на дросселирование и износ?

Механизм закрытия влияет на дросселирование и износ, поскольку два типа клапанов по-разному зацепляются с седлом. Задвижка рассчитана на фиксацию только тогда, когда она полностью закрыта. Затвор проходит через корпус и в конце хода зацепляется за седло. Если заслонка удерживается в частично открытом положении, поток проходит через узкий зазор между заслонкой и седлом с высокой скоростью. Этот высокоскоростной поток может вызвать эрозию шибера и седла, а также вызвать вибрацию, которая повредит шток и набивку. Вот почему задвижки не рекомендуется использовать для регулирования. Шаровой клапан предназначен для дросселирования. Пробка перемещается вдоль оси потока, а площадь прохода контролируется зазором между плунжером и седлом. Затвор и седло спроектированы таким образом, чтобы выдерживать скорость и перепад давления в промежуточных положениях.

Приведенный ниже протокол технического обслуживания иллюстрирует разницу в износе на типичной установке. Запись основана на заводе, который использовал оба типа клапанов в аналогичном водоснабжении и отслеживал мероприятия по техническому обслуживанию в течение двухлетнего периода.

• Задвижка, используемая для изоляции:Клапан эксплуатировался только во время плановых остановов. Через два года сиденье изнашивалось незначительно, и набивка однажды потребовала регулировки. Ворота и сиденье все еще находились в допустимых пределах.
• Задвижка, используемая для дросселирования:Клапан использовался для непрерывного регулирования потока. Через два года ворота и седло подверглись серьезной эрозии, а шток – вибрационным повреждениям. Клапан потребовал замены затвора и седла, а набивка потребовала многократных регулировок.
• Шаровой клапан, используемый для регулирования:Клапан использовался для непрерывного регулирования потока. Через два года плунжер и седло показали нормальный износ, и клапан остался в пределах требуемой точности регулирования. Интервал технического обслуживания был предсказуемым.

В таблице ниже приведены последствия регулирования и износа для закупок.

Наш завод в Hengnuo поставляет задвижки для изоляции и советует покупателям не использовать их для регулирования. Мы также поставляем материалы седла и заслонки, соответствующие условиям изоляции, и предоставляем рекомендации по техническому обслуживанию, которые помогают покупателям избежать проблемы дросселирующего износа. Цель состоит в том, чтобы продлить срок службы клапана по назначению, а не заставлять его выполнять функции, для которых он не предназначен.

4. Когда покупателям следует выбирать задвижки вместо шаровых клапанов?

Покупателям следует выбирать задвижки вместо шаровых клапанов, когда функция изоляции, когда клапан будет срабатывать нечасто, когда падение давления и энергию перекачки необходимо свести к минимуму, а также когда линия большая или поток высокий. Задвижки являются стандартным выбором в качестве запорной арматуры на основных технологических линиях, для изоляции оборудования во время технического обслуживания, а также для двухпозиционного обслуживания, где приоритетными являются герметичное закрытие и низкий перепад давления. Проходной клапан является лучшим выбором, когда функция дросселирования, когда скорость потока необходимо часто регулировать и когда важна точность управления. Приведенная ниже схема принятия решений обобщает выбор группы закупок.

• Является ли основной функцией изоляция?Если да, укажите задвижку. Если основной функцией является регулирование, укажите шаровой клапан.
• Будет ли клапан часто работать в промежуточных положениях?Если да, то лучшим выбором будет шаровой клапан. Задвижка должна работать полностью открытой или полностью закрытой.
• Является ли падение давления и энергия перекачки основными эксплуатационными расходами?Если да, то прямой путь потока задвижки является преимуществом.
• Размер линии большой или поток высокий?Если да, то преимуществом является меньший перепад давления задвижки и меньший крутящий момент привода при полном открытии.
• Является ли герметичное отключение приоритетом?Если да, укажите задвижку с подходящей конструкцией седла и классом утечки.

В таблице ниже представлена ​​матрица решений о закупках для двух типов клапанов.

На нашем заводе мы помогаем покупателям применить эту матрицу решений к их конкретной линии. Мы спрашиваем о функции, рабочей частоте, допустимом перепаде давления и требованиях к утечке, а также рекомендуем тип клапана, соответствующий условиям эксплуатации. Цель состоит в том, чтобы предотвратить распространенную ошибку при закупках, заключающуюся в выборе задвижки для дросселирования или шарового клапана для основной функции изоляции.

5. Какие параметры продукта должен проверить покупатель перед заказом задвижек?

Прежде чем заказывать задвижки, покупатель должен проверить параметры продукта, которые определяют, будет ли клапан выполнять свои изолирующие функции и подойдет ли он к линии. Проверка должна охватывать размер, класс давления, материалы корпуса и трима, тип соединения, метод работы, класс герметичности седла, а также конструкцию штока и уплотнения. В таблице ниже представлен контрольный список проверки закупок задвижек.

Наш завод в Чжэцзянской компании Hengnuo Valve Manufacturing Co., Ltd. предоставляет технические данные и протоколы испытаний для наших задвижек. Мы также предоставляем результаты испытаний под давлением и герметичность седла вместе с поставкой, а также можем предоставить сертификаты на материалы для корпуса и отделки. Цель состоит в том, чтобы предоставить покупателям документацию, необходимую для проверки соответствия клапана требованиям линии перед установкой.

Для покупателя проверка должна также включать проверку рабочего крутящего момента клапана и размеров привода, если клапан автоматизирован. Задвижка, размер которой соответствует линии, но меньше размера для привода, может не закрыться полностью под действием перепада давления. Спецификация закупки должна содержать расчет крутящего момента и данные для выбора привода как часть пакета заказа. Это последний шаг, который превращает спецификацию клапана в надежную точку изоляции.

6. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем ключевое функциональное различие между задвижкой и шаровым клапаном?

Ответ: Ключевым отличием является направление движения затвора и образующийся в результате путь потока. Задвижка перемещает свою заслонку перпендикулярно потоку, поэтому полностью открытый клапан имеет прямое, беспрепятственное отверстие и очень низкий перепад давления. Шаровой клапан перемещает плунжер вдоль оси потока, поэтому жидкость меняет направление и проходит через седло даже при полностью открытом положении, создавая более высокий перепад давления. Вот почему задвижки используются для изоляции, а запорные клапаны — для дросселирования.

Вопрос 2: Можно ли использовать задвижку для дросселирования?

Ответ: Задвижку для дросселирования использовать не рекомендуется. Когда затвор частично открыт, поток проходит через узкий зазор с высокой скоростью, что может разрушить затвор и седло, а также вызвать вибрационные повреждения штока и набивки. Задвижки должны работать полностью открытыми или полностью закрытыми. Для дросселирования следует использовать шаровой клапан или регулирующий клапан.

Вопрос 3: Почему задвижка имеет более низкий перепад давления, чем шаровой клапан?

Ответ: Задвижка в полностью открытом состоянии имеет прямое отверстие, поэтому поток не меняет направление, а сопротивление близко к сопротивлению трубы эквивалентной длины. Шаровой клапан заставляет поток проходить через корпус и через отверстие седла, что создает турбулентность и более высокий перепад давления. Более низкий перепад давления на задвижке снижает энергию перекачки в режиме изоляции.

Вопрос 4: Когда мне следует использовать задвижку вместо шарового клапана?

Ответ: Укажите задвижку, если функция изоляции, когда клапан будет срабатывать нечасто, когда важны низкий перепад давления и низкая энергия перекачки, а также когда требуется герметичное закрытие. Выбирайте шаровой клапан, когда функция дросселирования, когда расход необходимо часто регулировать и когда точность управления является приоритетом. Оба клапана предназначены для различных задач, и их не следует заменять без проверки применения.

Вопрос 5: Какие параметры следует проверить перед заказом задвижек?

Ответ: Проверьте размер, класс давления, материалы корпуса и трима, тип соединения, метод работы, класс герметичности седла, а также конструкцию штока и уплотнения. Подтвердите расчетное давление и температуру в соответствии с условиями на линии. Если клапан автоматизирован, запросите расчет рабочего момента и данные для выбора привода. Поставщик, предоставляющий данные спецификации, отчеты об испытаниях и сертификаты на материалы, является поставщиком, поддерживающим проверяемое решение о закупках.

7. Заключение

Ключевым эксплуатационным различием между задвижкой и шаровым клапаном является направление движения закрытия и образующийся в результате путь потока. Шиберный клапан обеспечивает прямое отверстие для изоляции, с низким перепадом давления и плотным перекрытием. Проходной клапан обеспечивает дросселирование потока для регулирования, с более высоким перепадом давления и лучшим контролем в промежуточных положениях. Для групп закупок выбор должен определяться обязанностями, а не предпочтениями по умолчанию. Задвижка – правильный выбор для изоляции, редкого срабатывания и низкого перепада давления. Проходной клапан является правильным выбором для дросселирования и частой регулировки. Наш завод в Чжэцзянской компании Hengnuo Valve Manufacturing Co., Ltd. производит задвижки для промышленной изоляции и предоставляет данные спецификаций, отчеты об испытаниях и сертификаты на материалы, необходимые покупателям для проверки продукта. Если вы приобретаете задвижки и хотите подтвердить эксплуатационную пригодность вашей линии, свяжитесь с нашей командой, чтобы обсудить ваши функциональные требования и запросить документацию на продукт.

Свяжитесь с компанией Zhejiang Hengnuo Valve Manufacturing Co., Ltd. сегоднячтобы обсудить ваши требования к задвижкам и запросить технические характеристики и документацию по испытаниям для вашего изоляционного приложения.