Чому кульові крани можна швидко відкривати і закривати?

Причина чомукульові краниможливість швидкого відкривання та закривання полягає в їх унікальній механічній структурі та дизайні динаміки рідини. Відкриваючий і закриваючий компонент являє собою сферу з круглим наскрізним отвором, яку шток клапана може обертати на 90 градусів навколо власної осі для завершення перемикання стану - коли наскрізний отвір сфери вирівнюється з віссю трубопроводу, клапан повністю відкривається; Після повороту на 90 градусів наскрізний отвір знаходиться перпендикулярно до трубопроводу, а клапан повністю закритий. Ця конструкція «чверть оберту» спрощує дію відкривання та закривання в обертальний рух в одній площині, значно скорочуючи робочий шлях.

З точки зору механічної структури, м'ячкульовий кранвикористовує метод ущільнення сідла клапана за допомогою «контакту лінії» або «контакту з поверхнею». Взявши як приклад плаваючий кульовий кран, кулька рухатиметься до сідла випускного клапана під тиском середовища, утворюючи самогерметичне ущільнення та зменшуючи опір тертю під час відкривання та закривання; Нерухомий кульовий кран підтримується підшипниками верхнього та нижнього штоків клапана, тому під час обертання кулі потрібно лише подолати невелику силу тертя між сідлом клапана та кулькою. Завдяки такій конструкції на сферу майже не впливає опір рідини під час обертання, що особливо підходить для умов високого тиску. Наприклад, у нафтохімічній промисловості пневматичні кульові крани DN300 можуть завершити відкриття та закриття за 0,5 секунди, набагато швидше, ніж засувки або запірні засувки, які потребують багаторазового обертання.

Характеристики гідродинаміки додатково підвищують здатність швидкого реагуваннякульовий кран. Канал потоку повнопрохідного кульового крана повністю відповідає внутрішньому діаметру трубопроводу, і під час проходження рідини падіння тиску майже не спостерігається. Не буде додаткового опору через інерцію середовища під час відкриття та закриття. Навпаки, диск дросельної заслінки може блокувати деякі канали потоку під час обертання, змушуючи рідину чинити зворотний тиск на диск і впливаючи на швидкість відкриття та закриття; Шибер засувки потрібно вертикально піднімати і опускати, з довгим ходом і легко піддається впливу в'язкості середовища. Експериментальні дані показують, що в трубопроводах DN200 час відкриття та закриття кульових кранів на 40% коротший, ніж у дросельних клапанів тієї ж специфікації, і на 70% коротший, ніж у засувок.

Крім того, спосіб приводу кульового крана також забезпечує його швидке відкриття та закриття. Пневматичні, електричні або гідравлічні приводи можуть миттєво видавати високий крутний момент, змушуючи сферу завершити обертання на 90 градусів протягом 0,1 секунди. Наприклад, у системі аварійного відключення природного газу пневматичний кульовий кран може перекрити потік повітря протягом 0,3 секунди, отримуючи електричні сигнали, ефективно запобігаючи ескалації аварій. Цей «рівень мілісекунд» реагування не має собі рівних з традиційними ручними клапанами.