Definicja i zasada działania
Zawór kulowy kątowy to zawór o ruchu liniowym, którego elementem zamykającym jest dysk w kształcie korka z płaską lub stożkową powierzchnią uszczelniającą. Tarcza porusza się wzdłuż linii środkowej ścieżki płynu, a obracanie trzpienia przesuwa tarczę w górę lub w dół. Zmienia to szczelinę między tarczą a gniazdem, a tym samym reguluje natężenie przepływu i spadek ciśnienia na zaworze. Gdy dysk jest całkowicie osadzony, szczelina wynosi zero, a zawór jest zamknięty. Korpus kątowego zaworu kulowego obraca przepływ o 90 stopni pomiędzy wlotem a wylotem, skąd pochodzi nazwa.
Cechy konstrukcyjne
Korpus kątowy, z wylotem ustawionym pod kątem 90 stopni do wlotu, co zastępuje kolano w linii i oszczędza miejsce.
Głównymi elementami są korpus, pokrywa, trzpień, gniazdo i elementy uszczelniające; pokrywa może być skręcana, spawana lub mieć konstrukcję z uszczelnieniem ciśnieniowym.
Uszczelnienie uzyskuje się pomiędzy tarczą a gniazdem oraz pomiędzy korpusem a pokrywą, a złącze jest zwykle wyposażone w uszczelkę lub pierścień.
Trzpień jest często utwardzany powierzchniowo lub azotowany, aby był odporny na zużycie i zacieranie, i może zawierać funkcję zapobiegającą obrotowi, aby utrzymać wyrównaną tarczę.
Uszczelnienie trzpienia wykorzystuje uszczelkę, a do zastosowań, w których wymagany jest zerowy wyciek z trzpienia, dostępne są uszczelnienia mieszkowe.
Listwa może być dostarczona z napawaną okładziną ze stopu kobaltowo-chromowego, przystosowaną do zastosowań erozyjnych lub wysokotemperaturowych.
Dane techniczne
| Parametr | Typowy zakres lub odniesienie |
|---|---|
| Rozmiar nominalny | DN 15 do DN 400 |
| Klasa ciśnienia | Klasa 150 do klasy 2500 |
| Materiał korpusu | ASTM A216 WCB, ASTM A217 WC6 i WC9, ASTM A351 CF8 i CF8M, ASTM A105 |
| Odniesienie do projektu | API 623 i API 602 dla stalowych zaworów grzybkowych, BS 1873, ASME B16.34 |
| Twarzą w twarz | ASME B16.10 |
| Zakończ połączenia | Kołnierze ASME B16.5 i ASME B16.47, spoina czołowa ASME B16.25, gwintowane w małych średnicach |
| Testowanie | Testy powłoki i siedzenia zgodnie z API 598 |
| Kierunek przepływu | Zwykle wlot znajduje się pod gniazdem, więc ciśnienie pomaga w zamykaniu |
Klasyfikacja
Zawory kulowe kątowe można pogrupować na kilka sposobów. Ze względu na położenie gwintu trzpienia dzieli się je na typy z gwintem zewnętrznym i wewnętrznym. Dzięki przycięciu i ułożeniu korpusu wyglądają one jako wzory proste, kątowe i ukośne. Dzięki układowi uszczelnienia są one dostarczane jako zawory z uszczelnieniem dławnicowym lub zaworami z uszczelnieniem mieszkowym. Konstrukcja maski oddziela konstrukcję maski skręcanej, maski spawanej i uszczelnienia ciśnieniowego, a wybór zależy od klasy ciśnienia i medium.
Aplikacje
Zawory kulowe kątowe stosowane są w rurociągach w przemyśle petrochemicznym, metalurgicznym, węglowym i elektrowniach do regulacji cieczy, gazów i pary, a także w budownictwie w systemach zaopatrzenia w wodę i odwadniania w celu regulacji ciśnienia i przepływu. Obsługują także miejskie sieci wodociągowe, systemy nawadniania i oczyszczania ścieków, systemy przesyłu ropy i gazu oraz linie produkcji chemicznej, gdzie cenna jest kompaktowa przepustnica z obrotem o 90 stopni. Układ kątowy jest szczególnie przydatny, gdy zawór musi jednocześnie pełnić funkcję kolanka u podstawy odcinka pionowego.
Wskazówki dotyczące wyboru i instalacji
Dobieraj zawór pod kątem wymaganego współczynnika przepływu, a nie tylko na podstawie średnicy przewodu, ponieważ zbyt duży zawór kulowy będzie działał blisko gniazda i będzie narażony na wibracje i erozję. Przed montażem sprawdzić strzałkę kierunku przepływu, utrzymywać trzpień w dozwolonej orientacji, aby w uszczelce nie zabrakło smaru i zapewnić dostęp w celu wymiany dławnicy. W przypadku pracy z parą wysokotemperaturową należy wybrać klasę materiału zgodną z wartościami znamionowymi ciśnienia i temperatury oraz zapewnić przedłużenie pokrywy w miejscu, w którym w przeciwnym razie izolacja mogłaby spowodować przegrzanie uszczelnienia.
Często zadawane pytania
P: Jaka jest główna różnica między kątowym zaworem kulowym a prostym zaworem kulowym?
Wewnętrzne części robocze są takie same; różnicą jest korpus, który obraca przepływ o 90 stopni, dzięki czemu może zastąpić kolano w miejscu instalacji.
P: Czy do dławienia można zastosować kątowy zawór kulowy?
Tak. Dysk w kształcie grzyba i długi skok trzpienia umożliwiają progresywną kontrolę przepływu, dlatego też zawory kulowe stosuje się tam, gdzie potrzebna jest regulacja, a nie zwykła izolacja.
P: Jakie standardy mają zastosowanie?
Normy API 623 i API 602 obejmują stalowe zawory grzybkowe, norma BS 1873 obejmuje stalowe zawory kulowe kołnierzowe i spawane doczołowo, norma ASME B16.34 zapewnia wartości znamionowe ciśnienia i temperatury, a norma API 598 obejmuje próby ciśnieniowe.
P: Do czego służy kątowy zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym?
Mieszek tworzy metalową barierę wokół trzpienia, dzięki czemu medium nie może uciec wzdłuż trzpienia, co jest odpowiednie dla toksycznych, łatwopalnych lub drogich płynów.
P: W którą stronę powinno przepływać medium?
W większości konstrukcji medium wpływa poniżej dysku, tak że ciśnienie w układzie pomaga utrzymać zawór w stanie zamkniętym, a dławnica nie jest wystawiona na działanie pełnego ciśnienia, gdy zawór jest otwarty.
P: Jak często należy odnawiać opakowanie?
Żywotność uszczelnienia zależy od medium, temperatury i liczby cykli pracy. Wymień go, gdy na trzpieniu pojawi się wyciek lub gdy dławik zostanie dokręcony do granic możliwości.
