Почему шаровые краны можно быстро открывать и закрывать?

Причина, почемушаровые кранымогут обеспечить быстрое открытие и закрытие благодаря своей уникальной механической конструкции и конструкции гидродинамики. Компонент открытия и закрытия представляет собой сферу с круглым сквозным отверстием, которую шток клапана может вращать на 90 градусов вокруг своей оси для завершения переключения состояния - когда сквозное отверстие сферы совмещено с осью трубопровода, клапан полностью открыт; После поворота на 90 градусов сквозное отверстие становится перпендикулярным трубопроводу и клапан полностью закрывается. Эта «четвертьоборотная» конструкция упрощает открытие и закрытие до вращательного движения в одной плоскости, что значительно сокращает рабочий путь.

С точки зрения механической структуры, шаршаровой краниспользует метод уплотнения «линейный контакт» или «поверхностный контакт» с седлом клапана. Если взять в качестве примера плавающий шаровой клапан, то шар будет двигаться к седлу выпускного клапана под давлением среды, образуя самогерметичное уплотнение и уменьшая сопротивление трения во время открытия и закрытия; Неподвижный шаровой кран поддерживается подшипниками верхнего и нижнего стержней клапана, поэтому при вращении шару необходимо преодолевать лишь небольшую силу трения между седлом клапана и шаром. Такая конструкция делает сферу практически не подверженной влиянию сопротивления жидкости во время вращения, что особенно подходит для условий высокого давления. Например, в нефтехимической промышленности пневматические шаровые краны DN300 могут открывать и закрывать за 0,5 секунды, что намного быстрее, чем задвижки или шаровые краны, требующие многократного вращения.

Характеристики гидродинамики еще больше повышают способность быстрого реагированияшаровой кран. Канал потока полнопроходного шарового крана полностью соответствует внутреннему диаметру трубопровода, и при прохождении жидкости практически нет падения давления. Никакого дополнительного сопротивления из-за инерции среды при открытии и закрытии не будет. Напротив, диск дроссельной заслонки может препятствовать некоторым каналам потока во время вращения, заставляя жидкость оказывать обратное давление на диск и влияя на скорость открытия и закрытия; Задвижку задвижки необходимо поднимать и опускать вертикально, с длинным ходом, и на нее легко влияет вязкость среды. Экспериментальные данные показывают, что в трубопроводах DN200 время открытия и закрытия шаровых кранов на 40 % короче, чем у дроссельных заслонок той же спецификации, и на 70 % короче, чем у задвижек.

Кроме того, способ привода шарового крана также обеспечивает его быстрое открытие и закрытие. Пневматические, электрические или гидравлические приводы могут мгновенно выдавать высокий крутящий момент, заставляя сферу поворачиваться на 90 градусов за 0,1 секунды. Например, в системе аварийного отключения природного газа пневматический шаровой клапан может перекрыть поток воздуха в течение 0,3 секунды, получив электрические сигналы, эффективно предотвращая эскалацию аварий. Такая способность реагирования на «миллисекундном уровне» не имеет себе равных среди традиционных ручных клапанов.