Зашто се куглични вентили могу брзо отварати и затварати?

Разлог заштокуглични вентилимогу постићи брзо отварање и затварање у својој јединственој механичкој структури и дизајну динамике флуида. Компонента за отварање и затварање је сфера са кружним пролазним отвором, која се може покренути помоћу вретена вентила да се ротира за 90 степени око сопствене осе да би се довршио прекидач стања - када је пролазна рупа сфере поравната са осом цевовода, вентил је потпуно отворен; Након ротације за 90 степени, пролазна рупа је окомита на цевовод и вентил је потпуно затворен. Овај дизајн "четвртинског окрета" поједностављује радњу отварања и затварања у ротационо кретање унутар једне равни, у великој мери скраћујући радни пут.

Из перспективе механичке структуре, лоптакуглични вентилусваја методу заптивања „линијског контакта” или „површинског контакта” са седиштем вентила. Узимајући за пример плутајући кугласти вентил, лопта ће се кретати ка седишту излазног вентила под притиском медијума, формирајући самонепропусно заптивање и смањујући отпор трења током отварања и затварања; Фиксни куглични вентил је ослоњен на лежајеве горњег и доњег вретена вентила, тако да лопта треба само да савлада малу силу трења између седишта вентила и кугле када се окреће. Овај дизајн чини да сфера готово не утиче на отпор течности током ротације, посебно погодна за услове високог притиска. На пример, у петрохемијској индустрији, ДН300 пнеуматски куглични вентили могу да доврше отварање и затварање за 0,5 секунди, много брже од засун вентила или кугличних вентила који захтевају више ротација.

Карактеристике динамике флуида додатно побољшавају способност брзог одзивакуглични вентил. Проточни канал кугличног вентила пуног пречника је у потпуности у складу са унутрашњим пречником цевовода и скоро да нема пада притиска када течност пролази. Неће бити додатног отпора због инерције медијума током отварања и затварања. Насупрот томе, диск лептир вентила може блокирати неке од канала протока током ротације, узрокујући да течност врши обрнути потисак на диск и утиче на брзину отварања и затварања; Затварач засуна треба да се вертикално подиже и спушта, дугим ходом и на њега лако утиче вискозитет медијума. Експериментални подаци показују да је у цевоводима ДН200 време отварања и затварања кугластих вентила 40% краће него код лептир вентила исте спецификације и 70% краће од засуна.

Поред тога, начин вожње кугличног вентила такође пружа подршку за његово брзо отварање и затварање. Пнеуматски, електрични или хидраулични актуатори могу тренутно да произведу велики обртни момент, покрећући сферу да заврши ротацију од 90 степени у року од 0,1 секунде. На пример, у систему за искључивање природног гаса у случају нужде, пнеуматски кугласти вентил може да прекине проток ваздуха у року од 0,3 секунде примањем електричних сигнала, ефикасно спречавајући ескалацију несрећа. Ова способност одзива „нивоа милисекунде“ је неупоредива са традиционалним ручним вентилима.