Distincția fundamentală dintre supapele cu bilă plutitoare și supapele cu bilă montate cu trunion-constă în ce componentă execută acțiunea de etanșare.
Într-o supapă cu bilă plutitoare, bila nu este fixată rigid în cavitate. Când se aplică presiune în amonte, bila este deplasată în aval, apăsând pe scaun pentru a stabili etanșarea. Mingea se deplasează spre scaun.
Într-o supapă cu bilă montată pe -trunnion, bila este fixată în centru prin arbori de sprijin superior și inferior, cu poziția axială fixă. Acțiunea de etanșare este realizată de scaunele plutitoare, care sunt pre-încărcate de arcuri și asistate în continuare de presiune medie pentru a menține contactul cu mingea. Scaunul se deplasează spre minge.
Această distincție fundamentală determină toate diferențele ulterioare în condițiile de serviciu aplicabile, performanța operațională și costul total.
Evaluări de presiune și dimensiune
Supapele cu bilă plutitoare sunt potrivite pentru servicii de presiune moderată până la joasă, de obicei care nu depășesc clasa 300 (PN40), cu dimensiuni ale alezajului în general până la DN 200. Pe măsură ce presiunea sistemului crește, forța transmisă de la bilă către scaunul din aval crește proporțional. Dincolo de limitele materialelor scaunului, fiabilitatea etanșării devine compromisă, iar cuplul de operare crește brusc.
Robinetele cu bilă montate pe trunnion-sunt proiectate pentru servicii de-presiuni înalte, capabile să suporte valori de la Clasa 600 până la Clasa 2500 (PN100 și mai sus), cu dimensiuni ale alezajului extensibile dincolo de DN 2000. Împingerea generată de presiunea medie asupra bilei este absorbită direct de corpul supapei, astfel încât suportul de contact și etanșarea sunt supuse doar tensiunilor de contact și de etanșare necesare. nu sunt afectate de presiunea sistemului.
Cuplu de operare
Pentru supapele cu bilă plutitoare, cuplul de operare crește considerabil odată cu creșterea presiunii. În condiții de-înaltă presiune, mingea este forțată strâns pe scaun, iar frecarea statică în timpul deschiderii și închiderii este substanțială, ceea ce duce la o funcționare mai grea.
Pentru supapele cu bilă montate cu trunion-, bila este susținută de rulmenți cu coeficienți de frecare scăzuti, iar scaunele plutitoare mențin presiunea controlată a suprafeței de etanșare. Cuplul de operare rămâne scăzut și în mare măsură independent de presiunea sistemului.
Direcția de etanșare
Supapele cu bilă plutitoare sunt uni-direcționale în configurația de etanșare. Forța de etanșare provine din presiunea din amonte care acționează asupra bilei. Dacă este supusă unei presiuni inverse, mingea este împinsă departe de scaun, ceea ce duce la scurgeri. Este necesară respectarea strictă a marcajului direcției de curgere în timpul instalării.
Supapele cu bilă montate-trunnion asigură etanșare bi-direcțională. Ambele scaune plutesc independent, astfel încât indiferent de direcția presiunii, scaunul corespunzător este forțat împotriva mingii pentru a forma o etanșare. Acest lucru le face potrivite pentru conducte în care poate apărea flux invers sau este necesară oprirea bi-direcțională-.
Costul de fabricație
Supapele cu bilă plutitoare au o configurație mai simplă, cu mai puține componente, ceea ce duce la costuri mai mici de prelucrare și asamblare. Pentru specificații echivalente, prețul de achiziție este substanțial mai mic decât cel al unui robinet cu bilă montat pe -trunnion.
Supapele cu bilă montate-trunnion încorporează componente suplimentare, inclusiv arbori de susținere, rulmenți, ansambluri cu scaun plutitor și arcuri. Precizia necesară pentru prelucrarea și complexitatea asamblarii conduce la costuri de producție mai mari. Cu toate acestea, prețul inițial de achiziție mai mare nu indică neapărat un cost total de proprietate mai mare. În serviciile de-înaltă presiune, de operare-frecventă, supapele cu bilă montate cu trunion- prezintă o uzură redusă și intervale de întreținere extinse, ceea ce face ca economia generală a ciclului de viață să fie superioară.
Accesibilitate întreținere
Supapele cu bilă plutitoare sunt simple în construcție, permițând dezasamblarea ușoară fără scule speciale. Întreținerea de rutină poate fi efectuată de personalul șantierului.
Supapele cu bilă montate-trunnion implică mai multe componente și dezasamblare relativ complexă. Cu toate acestea, majoritatea modelelor adoptă o configurație de intrare-superioară, permițând înlocuirea scaunului și a etanșării fără a scoate corpul supapei din conductă, oferind un avantaj pentru întreținerea-în linie.
Ghid de selecție
Deciziile de selecție ar trebui să se bazeze pe trei criterii principale:
Mai întâi, determinați tipul de supapă în funcție de clasa de presiune și dimensiunea alezajului. Pentru servicii de clasa 300 sau mai mică, cu dimensiuni ale alezajului care nu depășesc DN 200, o supapă cu bilă plutitoare este adecvată și rentabilă. Pentru presiuni care depășesc clasa 600 sau dimensiuni ale alezajului mai mari de DN 200, se recomandă o supapă cu bilă montată pe trunion-. În caz contrar, cuplul de operare și durata de etanșare nu pot fi asigurate.
În al doilea rând, verificați dacă sistemul necesită etanșare bi-direcțională. Dacă procesul necesită o închidere strânsă-în ambele direcții sau dacă este posibilă curgerea inversă, este obligatorie o supapă cu bilă montată pe trunion-.
În al treilea rând, evaluați costul total al ciclului de viață în mod cuprinzător. În aplicațiile cu-presiune înaltă, cu ciclu înalt-, supapele cu bilă montate cu trunion-, în ciuda investiției inițiale mai mari, se pot dovedi mai economice pe termen lung datorită funcționării fără probleme, uzurii reduse a scaunului și intervalelor de întreținere prelungite. Selecția nu trebuie să se bazeze exclusiv pe costul de achiziție.
Rezumat
Supapele cu bilă plutitoare oferă o construcție simplă și un cost-eficiență pentru aplicații convenționale cu presiune moderată-cu alezaj mic-și-mediu-. Supapele cu bilă montate pe trunnion- oferă o construcție robustă și o capacitate de-presiune ridicată pentru servicii severe care implică dimensiuni mari ale alezajului și condiții solicitante. Alegerea adecvată depinde de potrivirea configurației supapei cu parametrii de serviciu, cu presiunea nominală și dimensiunea alezajului servind ca puncte de decizie primare și direcția de etanșare ca un factor determinant suplimentar.
