Основное различие между этими двумя шаровыми кранами — это шар.
Плавающие шаровые краны имеют шар, который свободно перемещается внутри корпуса клапана, тогда как в цапфовых клапанах шар остается в фиксированном положении.
Это простое конструктивное различие и некоторые другие ключевые факторы влияют на работу каждого клапана в различных областях применения.
Что такое плавающий шаровой кран?
Плавающий шаровой кран представляет собой шар, который свободно перемещается внутри корпуса клапана при приложении давления.
Шар не имеет механической системы крепления, а зависит от давления жидкости, которое прижимает его к нижнему седлу, образуя герметичное уплотнение.
А 3-ходовой шаровой кран является одним из распространенных типов конструкции плавающего шарового крана. Эти клапаны управляют потоком через три соединительных порта, что делает их идеальными для смешивания, отвода или объединения потоков жидкости. Шар имеет специальные порты, которые направляют поток между этими несколькими отверстиями.
Простота и саморегулирующаяся природа плавающих конструкций делают их популярным выбором для большинства применений среднего давления, где важна экономическая эффективность.
Что такое шаровой кран с цапфой?
А шаровой кран с цапфой представляет собой шар, механически закрепленный валом (цапфой) как сверху, так и снизу.
Такая конструкция предотвращает перемещение или плавание шара внутри корпуса клапана даже в условиях экстремального давления.
Фиксированное положение шара распределяет усилия более эффективно, что позволяет этим клапанам выдерживать гораздо более высокие давления, чем их плавающие аналоги.
Цапфовые клапаны специально разработаны для сложных условий эксплуатации, где надежность под давлением не подлежит обсуждению.
Шаровой кран с цапфой и плавающий шаровой кран: основные различия
Выбор между этими двумя типами клапанов полностью зависит от конкретных требований вашей системы. Вот всестороннее сравнение:
| Особенность | Плавающий шаровой клапан | Цапфовый шаровой клапан |
| Дизайн | Простой, плавающий шар | Закреплено с помощью опорной цапфы |
| Обработка давления | Середина | Высокий |
| Требования к крутящему моменту | Выше | Ниже |
| Приложения | Системы среднего давления | Системы высокого давления или большие системы |
| Расходы | Более доступный | Более высокая стоимость |
| Механизм уплотнения | С помощью давления | Механический |
| Обслуживание | Проще | Более сложный, но прочный |
Дизайн и структура
Плавающие шаровые краны имеют базовую конструкцию с меньшим количеством компонентов. Шар слегка перемещается внутри корпуса клапана, подталкиваемый давлением, чтобы создать уплотнение. Эта простота облегчает их изготовление и обслуживание.
Шаровые краны с цапфой включают в себя дополнительные опоры, которые минимизируют движение шара под высоким давлением. Цапфа фиксирует шар на месте, обеспечивая лучшую устойчивость и производительность в сложных условиях.
Принцип работы
Принципы работы этих клапанов подчеркивают их принципиальные отличия:
- Плавающие шаровые краны используют давление жидкости для поддержания герметичности. Давление прижимает шар к седлу ниже по потоку, создавая эффективный барьер.
- Шаровые краны с цапфой имеют фиксированный шар, который остается неподвижным даже под сильным давлением. Седла обеспечивают герметизацию, что делает эти краны более надежными в приложениях с высокими ставками.
Возможности управления давлением
Одним из наиболее важных различий между этими типами клапанов является их способность выдерживать давление:
- Плавающие шаровые краны лучше всего работают в средах со средним давлением. Когда давление превышает их проектные пределы, их может быть трудно эксплуатировать.
- Шаровые краны с цапфой отлично подходят для сценариев высокого давления, таких как нефтегазовые операции или нефтехимические заводы. Их конструкция специально предназначена для решения задач управления мощными потоками жидкости.
Соображения относительно крутящего момента
Еще одним важным отличием между этими типами клапанов является рабочий крутящий момент.
По мере повышения давления в системе для плавающих шаровых кранов требуется все более высокий крутящий момент, поскольку оператору приходится преодолевать трение, создаваемое прижатием шара к седлу.
Шаровые краны с цапфой обеспечивают относительно постоянный крутящий момент независимо от давления, что упрощает их ручное управление и делает их более подходящими для автоматизации в условиях высокого давления.
Более низкие требования к крутящему моменту приводят к уменьшению размеров приводов, экономии энергии и снижению износа компонентов автоматизации.
Вопросы технического обслуживания
Требования к техническому обслуживанию существенно различаются для двух типов клапанов.
Плавающие шаровые краны просты в использовании и содержат меньше деталей, что в некоторых случаях может значительно упростить плановое техническое обслуживание.
Шаровые краны с цапфой, хотя и более сложны, рассчитаны на длительный срок службы в суровых условиях и могут требовать менее частого технического обслуживания, несмотря на наличие дополнительных компонентов.
Седла клапанов в цапфовых конструкциях во многих случаях можно заменять без демонтажа всего клапана, что обеспечивает значительное преимущество в больших системах.
Анализ затрат: шаровой кран с плавающим шаром против шарового крана с цапфой
Первоначальные затраты обычно склоняются к использованию кранов с плавающим шаром, которые могут быть 30-50% дешевле, чем сопоставимые модели с цапфой.
Однако при расчете общей стоимости владения следует учитывать:
- Ожидаемый срок службы
- Частота технического обслуживания
- Расходы на простой
- Последствия для безопасности
- Эффективность работы
В условиях высокого давления более высокие первоначальные инвестиции в технологию цапф часто окупаются за счет увеличения срока службы и снижения потребности в техническом обслуживании.
Выбор правильного шарового крана
При выборе между краном с цапфой и плавающим шаром учитывайте следующие факторы:
- Давление в системе: Оцените максимальное рабочее давление. Для среднего давления хорошо подходят плавающие шаровые краны; для систем высокого давления требуются конструкции с цапфой.
- Частота работы: Системы с частым срабатыванием клапанов выигрывают от более низких требований к крутящему моменту цапфовых клапанов.
- Потребности в автоматизации: Если вашей системе требуется автоматизация, краны с шаровыми опорами, как правило, обеспечивают лучшую производительность при использовании приводов.
- Характеристики жидкости: При выборе материалов клапана учитывайте температуру, вязкость и коррозионную активность жидкости.
- Бюджетные ограничения: Соотнесите первоначальные затраты с долгосрочными эксплуатационными потребностями.
- Масштаб применения: Более крупные системы обычно выигрывают от устойчивости конструкций с цапфами.
Заключение
Таковы принципиальные различия между кранами с плавающим шаром и кранами с шаром на цапфе.
Надеюсь, теперь у вас есть больше ясности относительно того, какой вариант лучше подходит для ваших конкретных нужд.
Если вы хотите внедрить любой из этих типов в свои системы, у нас есть высококачественные решения. плавающие шаровые краны и шаровые краны с цапфой разработаны с учетом самых высоких промышленных требований.
Связаться с нами чтобы узнать больше или обсудить особые требования к клапанам для вашего следующего проекта.
