Выбор между поворотным затвором и шаровым затвором зависит от ваших потребностей в точности регулирования потока и в экономии места. Первый использует вращение диска на четверть оборота и предназначен для работы с высоким расходом и быстрым включением/выключением. Второй же использует линейное перемещение штока и предназначен для точного регулирования потока.
В этой статье мы подробно рассмотрим технические различия между поворотным и запорным клапаном, чтобы помочь инженерам в выборе.
В чём разница между поворотным затвором и вентилем типа «бабочка»?
Пропускная способность:
Запорные вентили типа «бабочка» обеспечивают ограниченный контроль потока, но отлично справляются с быстрым перекрытием потока. Они обеспечивают прямоточный поток, при этом диск остается в центре, но позволяет жидкости проходить с меньшими препятствиями. Таким образом, они очень подходят для использования в трубопроводах большого диаметра или в случаях, когда точный контроль потока не является обязательным.
С другой стороны, шаровые клапаны подходят для работы в условиях дросселирования благодаря своей превосходной способности регулировать поток. В них используется Z-образный путь потока, который заставляет среду дважды менять направление. Это делает их идеальными для систем, требующих точной регулировки потока, например, в паровых или химических процессах.
Падение давления:
Задвижка типа «бабочка» обычно характеризуется низким падением давления благодаря своей конструкции и короткому ходу диска. Кроме того, она обеспечивает гораздо более высокий коэффициент расхода (Cv) при том же диаметре трубы.
Напротив, линейное перемещение и уплотнение, обеспечиваемое диском, приводят к значительному падению давления в шаровом клапане. Это, в свою очередь, приводит к снижению коэффициента расхода (Cv).
Точность регулирования дроссельной заслонки:
Запорные вентили типа «бабочка» больше подходят для грубого регулирования потока. Хотя они и способны регулировать поток, расположение диска может привести к неравномерному распределению потока при частичном открытии вентиля.
В случаях, когда требуется точное регулирование или плавное изменение расхода, лучшим вариантом является шаровой клапан. Шаровой клапан считается отраслевым эталоном точного и стабильного регулирования потока. Это объясняется тем, что линейное перемещение затвора позволяет производить точные регулировки расхода.
Предельные значения давления, температуры и среды:
Дроссельные клапаны Эти клапаны лучше всего подходят для использования в крупных водопроводах, системах охлаждения и технологических жидкостях. Они предназначены для применений с высокими расходами при низком давлении. Хотя некоторые клапаны премиум-класса могут выдерживать очень высокие температуры, эти клапаны обычно применяются для перекачки жидкостей при умеренных температурах.
Напротив, шаровые клапаны следует использовать там, где применяются высокие давления и температуры, например, при работе с паром и летучими газами. Их прочная конструкция седла выдерживает термическое расширение и обеспечивает точную регулировку без нарушения герметичности.
Место и стоимость установки:
Задвижка типа “бабочка” имеет чрезвычайно тонкий корпус в виде “пластины” или «ушка». Это означает, что она намного легче и меньше по размеру. Для ее монтажа на больших объектах требуется гораздо меньше строительных работ. Кроме того, ее гораздо проще устанавливать, чем другие, поскольку затраты на рабочую силу значительно ниже.
Для изготовления шаровых вентилей из-за сложной S-образной внутренней конструкции требуется гораздо больше деталей из чугуна или кованого металла. В результате они становятся намного тяжелее и дороже, чем любые другие типы вентилей. Во многих случаях их даже устанавливают в бетонные трубы.
| Особенность | Дроссельный клапан | Шаровой клапан |
| Путь потока | Прямо насквозь | Извилистый (Z-образный) |
| Падение давления | Низкий | Высокий |
| Пропускная способность (Cv) | Высокий | Низкий |
| Тип управления | Грубая регулировка / Вкл. Выкл. | Точное регулирование дроссельной заслонки |
| Идеальные Медиа | Вода, суспензии, охлаждающие жидкости | Пар, газ высокого давления |
| Вес и размер | Легкий и компактный | Тяжелый и большой |
| Относительная стоимость | Низкий | Высокий |
Какой клапан использовать в конкретных ситуациях?
Паровые котельные системы:
- В линиях регулирования подачи питательной воды и паропроводах, где требуется регулирование давления, следует использовать шаровые запорные клапаны.
Водоочистные сооружения:
- Для впускных трубопроводов большого диаметра рекомендуется использовать дисковые задвижки, так как это позволяет сэкономить место и снизить эксплуатационные расходы.
Химические заводы:
- В дозирующих линиях следует использовать шаровые клапаны для обеспечения точного дозирования химических веществ, поскольку они обеспечивают точное регулирование потока.
Градирни:
- Запорные вентили типа «бабочка» рекомендуются для изоляции и приблизительной балансировки в контурах охлажденной воды.
Запорные клапаны:
- Запорные вентили типа «бабочка» рекомендуются благодаря возможности быстрого открытия или закрытия путем поворота на 90 градусов.
Задвижка против шарового клапана против дискового затвораЧто выбрать?
Разница между задвижкой, шаровым клапаном и поворотным затвором заключается в балансе между управлением и скоростью. Для лучшего понимания приведена сравнительная таблица.
| Функции | Запорный клапан | Шаровой клапан | Дроссельный клапан |
| Движение | Линейный | Линейный | Вращательный (90°) |
| Регулирование скорости | Плохо (не идеально) | Отличный | Справедливый |
| Масса | Умеренный | Тяжелый | Легкий |
| Падение давления | Очень низкий | Высокий | Низкий |
Критерии выбора задвижки: Предпочтительна для полного перекрытия/открытия в системах с линейным потоком и минимальным перепадом давления. Не используется для дросселирования, поскольку при частичном перекрытии она подвержена вибрации, эрозии и износу.
Критерии выбора шарового клапана: Рекомендуется для регулирования потока благодаря своей S-образной конструкции. Несмотря на эффективное регулирование потока, он имеет высокое падение давления и высокие требования к техническому обслуживанию.
Критерии выбора поворотного затвора: Используется в случаях, когда преобладают ограничения по весу и экономическим затратам при работе с трубами большого диаметра. Он имеет небольшой угол поворота на 90 градусов и низкое падение давления, обеспечивая при этом лучшее регулирование потока, чем стандартные поворотные затворы.
Реальный пример исследования в
Модернизация системы управления производственными процессами Emerson Automation (Fisher Control-Disk Innovation)
На протяжении десятилетий химические и энергетические предприятия полагались на шаровые задвижки для критически важного регулирования потока. Это было связано с тем, что обычные дисковые задвижки вызывали нестабильное поведение потока при малых открытиях. В поисках более легкого и экономичного решения компания Emerson Automation Solutions разработала дисковую дисковую задвижку Fisher Control-Disk с улучшенной геометрией потока.
В сравнительных испытаниях эта конструкция обеспечила характеристику равномерного распределения потока, что позволило добиться лучших результатов управления, аналогичных традиционным шаровым клапанам. Результаты показали, что модернизированные поворотные затворы могут обеспечить такие же характеристики настройки, как и шаровые клапаны, при одновременном снижении веса, стоимости и габаритов системы.
Каким стандартам должны соответствовать эти клапаны?
Клапаны, используемые в промышленности, должны соответствовать международным стандартам по ряду причин. К ним относятся:
API 609:
- Стандарт устанавливает требования к проектированию и оценке дисковых затворов с учетом их предельных значений давления и температуры.
BS EN 13709:
- Европейский стандарт устанавливает технические требования к шаровым клапанам, изготовленным из промышленной стали и пригодным для работы при высоких температурах.
ИСО 9001:
- Сертификация ISO свидетельствует о наличии стандартизированного производственного процесса.
SIL 2/3:
- Они указывают на уровень безопасности 2 и уровень безопасности 3 для автоматизированных клапанных узлов.
Заключение
Знание различий между поворотным и запорным клапаном помогает добиться эффективности и долговечности системы. Поворотные клапаны отличаются высокой эффективностью, поскольку обеспечивают большую пропускную способность и меньшие затраты при транспортировке больших объемов жидкостей. В то же время запорные клапаны отличаются точностью и необходимы для регулирования давления и работы с паром.
CTGV — это специализированная компания. Производитель поворотных затворов в Китае с обширным производственные возможности. Мы располагаем производственным комплексом площадью 20 000 квадратных метров с обрабатывающими центрами с ЧПУ и современными испытательными лабораториями. От литья до окончательной сборки, КТГВ Управляет всем производственным процессом и имеет сертификаты CE, ISO и API, соответствующие мировым инженерным требованиям.
Свяжитесь с нашей командой Закажите сегодня, чтобы получить техническое предложение для вашего следующего проекта по монтажу промышленных трубопроводов.
