Mis on kuulventiil: töö- ja kasutusjuhised

Kuulventiil, ventiil, mille avamis- ja sulgemisosad (pall) juhitakse ventiilivarre abil ja pöörlevad ümber kuulventiili telje. Kõvatihendusega V-tüüpi kuulventiilil on tugev nihkejõud V-tüüpi kuuli südamiku ja kõva sulamist keevitatud metallklapipesa vahel, mis sobib eriti hästi kiude, pisikesi tahkeid osakesi jne sisaldavate keskkondade jaoks. Mitmekäiguline kuulventiil saab mitte ainult paindlikult reguleerida torujuhtme keskkonna ühinemist, ümbersuunamist ja voolusuunda, vaid ka sulgeda mis tahes kanali, et ühendada kaks ülejäänud kanalit. Seda tüüpi ventiil tuleks torujuhtmesse üldiselt horisontaalselt paigaldada. Kuulventiilid jagunevad juhtimismeetodi järgi pneumaatilisteks kuulventiilideks, elektrilisteks kuulventiilideks ja käsitsi kuulventiilideks.

Mis on kuulventiil

AKuulventiilid leiutati 1950. aastatel. Teaduse ja tehnoloogia kiire arengu ning tootmisprotsesside ja tootestruktuuride pideva täiustamise tõttu on kuulventiilid kõigest 40 aastaga kiiresti arenenud peamiseks ventiilitüübiks. Lääne tööstusriikides suureneb kuulventiilide kasutamine aasta-aastalt.

Minu riigis kasutatakse kuulventiile laialdaselt nafta rafineerimisel, pikamaa torujuhtmetes, keemiatööstuses, paberitootmises, farmaatsiatööstuses, veekaitses, elektrienergia tootmises, munitsipaalhalduses, terasetööstuses ja muudes tööstusharudes ning neil on oluline roll riigi majanduses. Sellel on 90-kraadine pöörlemisliikumine, korgi korpus on kerakujuline ja selle telge läbib ümmargune läbiv auk või kanal.

Kuulventiile kasutatakse peamiselt torujuhtmes oleva keskkonna voolusuuna katkestamiseks, jaotamiseks ja muutmiseks. Tihedaks sulgemiseks on vaja vaid 90 kraadi pöörata ja väga väikest pöördemomenti. Kuulventiilid sobivad kõige paremini lülitite ja sulgeventiilidena, V-tüüpi kuulventiilidena. Lisaks torujuhtme parameetritele tuleks elektriventiilide puhul pöörata erilist tähelepanu ka nende kasutamise keskkonnatingimustele. Kuna elektriventiili elektriseade on elektromehaaniline seade, mõjutab selle kasutusseisundit oluliselt kasutuskeskkond.

Millised on kuulventiilide omadused? 

• Kulumiskindlus: kuna kõvatihendiga kuulventiili ventiilisüdamik on legeerterasest pihustuskeevitusega,Tihendusrõngas on kaetud legeerterasest, seega kõva tihendusega kuulventiil ei tekita vahetamisel liiga palju kulumist. (Selle kõvaduskoefitsient on 65–70):

• Hea tihendusvõimeKuna kõvatihendiga kuulventiili tihend on käsitsi lihvitud, saab seda kasutada ainult seni, kuni ventiili südamik ja tihendusrõngas on täielikult kokku sobitatud. Seega on selle tihendusvõime usaldusväärne.

• Madal pöördemomentKuna kõva tihenduskuulventiili tihendusrõnga alumine osa kasutab tihendusrõnga ja ventiili südamiku tihedaks koos hoidmiseks vedru, on lüliti väga kerge, kui väline jõud ületab vedru eelkoormuse.

• Pikk teenistuselu: Seda on laialdaselt kasutatud erinevates valdkondades, nagu nafta, keemiatööstus, elektritootmine, paberitootmine, aatomienergia, lennundus, raketid ja inimeste igapäevaelu.

Millised on kuulventiilide eelised?

Võrreldes teist tüüpi ventiilidega avanevad kuulventiilid kiiresti, sujuvalt ja usaldusväärselt, neid kasutatakse laialdaselt ning neil on järgmised eelised:

1. Tõukelaager vähendab klapivarre hõõrdemomenti, mis võimaldab klapivarrel pikka aega sujuvalt ja paindlikult töötada.
2. Antistaatiline funktsioon: Kuuli, ventiilivarre ja ventiili korpuse vahele on paigutatud vedru, mis juhib lülitusprotsessi käigus tekkivat staatilist elektrit.
3. Kuna materjalid, nagu näiteksPolütetrafluoroetüleenil on head iseõlitavad omadused ja väike hõõrdekadu kuuliga, mistõttu on kuulventiilil pikk kasutusiga.
4. Väike vedelikutakistus: Pneumaatiliste kuulventiilide vedelikutakistus on kõigist ventiilikategooriatest väikseim. Isegi vähendatud läbimõõduga pneumaatiliste kuulventiilide puhul on vedelikutakistus üsna väike.
5. Usaldusväärne klapivarre tihend: Kuna klapivars ainult pöörleb, kuid ei tõuse, ei ole klapivarre tihendi tihend kergesti kahjustatav ja tihendusvõime suureneb keskmise rõhu suurenemisega.
6. Hea klapipesa tihendusvõime: elastsetest materjalidest, näiteks polütetrafluoroetüleenist, valmistatud tihendusrõngast on lihtne tihendada ja kuulventiili tihendusvõime suureneb keskmise rõhu suurenemisega.
7. Väikese vedelikutakistusega, täisläbimõõduga kuulventiilidel puudub põhimõtteliselt voolutakistus.
8. Lihtne struktuur, väike suurus ja kerge kaal.
9. Tihe ja usaldusväärne. Sellel on kaks tihenduspinda ja kuulventiili tihenduspinna materjalid on laialdaselt valmistatud erinevatest plastidest, millel on hea tihendusvõime ja mis võimaldab saavutada täieliku tihenduse. Seda on laialdaselt kasutatud ka vaakumsüsteemides.
10. Lihtne kasutada, kiire avamine ja sulgemine, pöörake lihtsalt 90° täielikult avatud asendist täielikult suletud asendisse, mugav pikamaa juhtimiseks.
11. Lihtne hooldus, kuulventiilil on lihtne konstruktsioon ja tihendusrõngas on üldiselt liikuv, mis on mugav lahtivõtmiseks ja vahetamiseks.
12. Täielikult avatud või täielikult suletud olekus on kuuli ja klapipesa tihenduspind keskkonnast isoleeritud ning keskkond ei põhjusta klapi tihenduspinna erosiooni läbimisel.
13. Lai valik rakendusi, läbimõõdud jäävad vahemikku mõnest millimeetrist kuni mitme meetrini ning neid saab kasutada kõrgvaakumis kuni kõrgsurveni.
14. Kuna kuulventiilil on avamis- ja sulgemisprotsessi ajal pühkimisomadus, saab seda kasutada hõljuvate tahkete osakestega keskkondades.
15. Suur töötlemistäpsus, kallid kulud, ei sobi kasutamiseks kõrgel temperatuuril, kui torustikus on lisandeid, on lisandid kergesti blokeerivad, mille tulemuseks on ventiili avamine võimatu.

Millised on kuulventiilide kategooriad?

 Funktsioonide klassifikatsioon

• MöödavooluklappKuulventiilid avatakse üldiselt staatilise vee abil, seega on möödavooluventiilid seatud esmalt rõhu ühtlustamiseks, st mõlemad pooled on veega täidetud;
• Õhuklapp: veega täitmisel eemaldatakse õhk ja ujuk sulgeb ventiili automaatselt; tühjendamisel lisatakse õhku ja ujuk langeb automaatselt;
• Survekaitseventiil:ventiili avamisel ja sulgemisel eemaldatakse ventiili ja tihenduskatte vaheline survevesi, et vältida tihenduskatte kulumist;
• Äravooluklapp: tühjendage reovesi kuulikesta alumisest osast.

Kuulventiili ajami klassifikatsioon

• Pneumaatiline kuulventiil
• Elektriline kuulventiil
• Hüdrauliline kuulventiil
• Pneumaatiline ja hüdrauliline kuulventiil
• Elektrohüdrauliline kuulventiil
• Turbiini ülekande kuulventiil

Kuulventiili korpuse materjali järgi klassifitseerimine

• Metallist materjalist kuulventiil: näiteksSüsinikterasest kuulventiilid, legeerterasest ventiilid, roostevabast terasest kuulventiilid, malmist ventiilid, titaanisulamist ventiilid, monelventiilid, vasesulamist ventiilid, alumiiniumisulamist ventiilid, pliisulamist ventiilidjne.
• Metallkorpusega ventiilidNäiteks kummist vooderdatud ventiilid, fluorist vooderdatud ventiilid, pliist vooderdatud ventiilid, plastist vooderdatud ventiilid, emailitud vooderdatud ventiilid.
• Mittemetallist materjalist ventiilidNäiteks keraamilised ventiilid, klaasventiilid, plastventiilid.

Kuulventiili peamised parameetrid

• NimirõhkRõhk: PN1,0–42,0 MPa, ANSI klass 150–2500, JIS10–20K
• NimiläbimõõtDN6~1200, NPS 1/4~48
• Lõpeta ühendus: äärik, põkk-keevitus, keerme-, pistikupesa-keevitus jne.
• Kohaldatav temperatuurTemperatuur: -196 ℃ ~ 540 ℃;
• Operatsioon: manuaalne, ussikäigukast, pneumaatiline, elektriline, hüdrauliline, gaasi-vedeliku ühendus, elektrohüdrauliline ühendus;
• Ventiili korpuse materjal: WCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti. Vee, auru, õli, lämmastikhappe, äädikhappe, oksüdeeriva keskkonna, karbamiidi ja muude keskkondade jaoks saab kasutada erinevaid materjale.

Kuulventiili paigaldusmeetod ja sammud torujuhtmel 

1. Eemaldage ääriku otsa mõlemalt küljelt kaitsekatted ning loputage ja puhastage ventiil, kui see on täielikult avatud.
2. Enne paigaldamist tuleks kogu masinat testida vastavalt määratud signaalile (elekter või gaas) (et vältida transpordist tingitud vibratsiooni mõju jõudlusele) ja selle saab võrku paigaldada alles pärast testi läbimist (juhtmestik vastavalt elektrilise ajami skeemile).
3. Enne torustikuga ühendamist loputage ja puhastage torustikus olevad ülejäänud lisandid (need ained võivad klapipesa ja kuuli kahjustada).
4. Paigaldamise ajal ärge kasutage ventiili ajamiosa tõstepunktina, et vältida ajami ja lisatarvikute kahjustamist.
5. Seda tüüpi ventiil tuleks paigaldada torujuhtme horisontaalsesse või vertikaalsesse suunda.
6. Paigalduskoha lähedal asuv torujuhe ei tohi läbi painduda ega olla allutatud välistele jõududele. Torustiku hälbe vältimiseks saab kasutada toruklambreid või tugesid.
7. Pärast torujuhtmega ühendamist pingutage äärikuühenduspoldid ettenähtud pöördemomendiga risti.

Kuulventiilide kohaldatavad juhud

Kuna kuulventiilide tihendimaterjalina kasutatakse tavaliselt kummi, nailonit ja polütetrafluoroetüleeni, piirab nende töötemperatuuri tihendimaterjal. Kuulventiili sulgemisefekt saavutatakse metallkuuli survestamisega plastist ventiilipesa vastu keskkonna toimel (ujuv kuulventiil). Ventiilipesa tihendusrõngas deformeerub teatud kontaktrõhu all lokaalselt elastselt-plastiliselt. See deformatsioon kompenseerib kuuli valmistamise täpsust ja pinna karedust ning tagab kuulventiili tihendusvõime.

Kuna kuulventiili klapipesa tihend on tavaliselt valmistatud plastikust, tuleks kuulventiili konstruktsiooni ja jõudluse valimisel, eriti nafta-, keemia-, metallurgia- ja muudes osakondades, arvestada kuulventiili tulekindluse ja tuleohutusnõuetega ning kuulventiilide kasutamisel tuleohtlike ja plahvatusohtlike keskkondadega seadmetes ja torujuhtmesüsteemides tuleks pöörata suuremat tähelepanu tulekindlusele ja tuleohutusnõuetele.

Üldiselt soovitatakse kuulventiile torustikusüsteemides, millel on kaheasendiline reguleerimine, range tihendusvõime, muda, kulumine, kokkutõmbumiskanal, kiire avamine ja sulgemine (1/4 pööret avamine ja sulgemine), kõrgsurve väljalülitus (suur rõhuerinevus), madal müratase, kavitatsioon ja gaasistamine, väike leke atmosfääri, väike töömoment ja väike vedelikutakistus.

Kuulventiilid sobivad ka kergete konstruktsioonide, madalrõhu sulgemisventiilide (väike rõhuerinevus) ja söövitavate keskkondade torustikusüsteemide jaoks. Kuulventiile saab kasutada ka madala temperatuuriga (sügavkülm) seadmetes ja torustikusüsteemides. Metallurgiatööstuse hapnikutorustikusüsteemis tuleb kasutada rangelt rasvavabalt puhastatud kuulventiile. Kui nafta- ja gaasijuhtme peatorustik tuleb maa alla matta, tuleb kasutada täisavaga keevitatud kuulventiili. Kui on vaja reguleerimisvõimet, tuleks valida spetsiaalse konstruktsiooniga V-kujulise avaga kuulventiil. Nafta-, naftakeemia-, keemia-, elektri- ja linnaehituses saab metall-metallist tihendatud kuulventiile valida torustikusüsteemide jaoks, mille töötemperatuur on üle 200 kraadi.

Kuulventiilide eelised ja puudused

Kuulventiili eelised:

1. Sellel on madalaim voolutakistus (tegelikult 0);
2. Kuna see töötamise ajal (kui määrdeainet pole) kinni ei jää, saab seda usaldusväärselt kasutada söövitavas keskkonnas ja madala keemistemperatuuriga vedelikes;
3. See suudab saavutada täieliku tihendamise laias rõhu- ja temperatuurivahemikus;
4. See võimaldab kiiret avamist ja sulgemist ning mõnede konstruktsioonide avamis- ja sulgemisaeg on vaid 0,05–0,1 sekundit, mis tagab selle kasutamise katsestendi automatiseerimissüsteemis. Kui ventiil avatakse ja suletakse kiiresti, on töö löögivaba.
5. Sfääriline sulgemisdetail saab automaatselt paikneda piiriasendis;
6. Töökeskkond on mõlemalt poolt usaldusväärselt suletud;
7. Täielikult avatud ja täielikult suletud olekus on kuuli ja klapipesa tihenduspind keskkonnast isoleeritud, seega ei põhjusta klapist suurel kiirusel läbiv keskkond tihenduspinna erosiooni;
8. Konstruktsioon on kompaktne ja kerge ning seda võib pidada madala temperatuuriga keskkondade süsteemide jaoks kõige mõistlikumaks ventiilistruktuuriks;
9. Ventiili korpus on sümmeetriline, eriti keevitatud ventiili korpuse konstruktsioon, mis talub hästi torujuhtme pinget;
10. Sulgurdetail talub suletud olekus suurt rõhuerinevust. ⑾ Täielikult keevitatud ventiilikorpusega kuulventiili saab matta otse maa alla, nii et ventiili sisemus ei korrodeeru ja maksimaalne kasutusiga võib ulatuda 30 aastani. See on kõige ideaalsem ventiil nafta- ja maagaasitorustike jaoks.

Kuulventiili puudused

1. Kuna kuulventiili peamise klapipesa tihendusrõngas on valmistatud polütetrafluoroetüleenist, on sellel suur paisumistegur, see on tundlik külmavoolu suhtes ja tal on halb soojusjuhtivus. Seetõttu, kui tihendusmaterjal kõveneb, kahjustatakse tihendi töökindlust.
2. Lisaks on polütetrafluoroetüleenil madal temperatuuritaluvus ja seda saab kasutada ainult temperatuuril alla 180 °C. Kui temperatuur ületab selle temperatuuri, siis tihendusmaterjal vananeb. Pikaajalist kasutamist arvestades kasutatakse seda üldiselt ainult temperatuuril 120 °C.
3. Selle reguleerimisvõime on halvem kui sulgeventiilil, eriti pneumaatilisel (või elektrilisel) ventiilil.