Kulové kohouty pro vodu: konstrukce, princip činnosti a typy uzavíracích ventilů | Článek o

V tomto materiálu vám řekneme, z jakých prvků se skládá kulový ventil, jaký je jeho princip fungování a také zvážíme hlavní typy kulových uzavíracích ventilů.

Instalace jakéhokoli vodovodního a topného systému se neobejde bez uzavíracích ventilů. Pomáhá nejen kontrolovat spotřebu tekutin v síti, ale umožňuje také rychlou výměnu nebo servis připojených zařízení. V tomto materiálu budeme hovořit o takovém typu potrubních armatur, jako je kulový ventil: jeho konstrukční vlastnosti, rozsah a hlavní typy.

Konstrukce kulového ventilu

Hlavní prvky uzavíracích ventilů jsou:

• Tělo je kus trubky s kulovým prodloužením. Může být vyroben z mosazi, plastu, nerezové oceli atd.
• Závěrka je ve tvaru koule – umístěná uvnitř těla. Kulový prvek s průchozím otvorem, který v určité poloze blokuje nebo otevírá proudění kapaliny.
• Sedlo s těsněním je prvek, ve kterém je umístěna kulička, která se volně otáčí kolem své osy. Těsnící materiály zajišťují těsnost a těsné usazení kulového kohoutu k tělesu.
• Pohon (ruční nebo elektrický) – slouží k ovládání duté koule. Uzavírací ventily lze ovládat ručně (ventil je připojen k páce nebo rukojeti pomocí tyče) nebo automaticky (místo rukojeti je umístěn elektrický pohon, který po obdržení odpovídajícího signálu z ovladače uvede tyč do činnosti).

Princip činnosti a účel uzavíracích ventilů

Kulová závěrka se otáčí o 90 stupňů podél své osy.

• Když se koule otočí tak, že její vnitřní otvor splývá s průřezem trubky, kohoutek je v otevřené poloze a voda v něm volně cirkuluje.
• Při otočení koule o 90 stupňů, při jejím otočení pevnou stěnou směrem k vnitřnímu průměru potrubí přejde ventil do uzavřené polohy a průtok vody se zablokuje.

Aplikace

Kulové kohouty jsou široce používány v potrubních sítích pro různé účely: od vodovodních systémů soukromých domů a chat až po technické dálnice. Instalace uzavíracích ventilů ve vodovodních a topných systémech usnadňuje údržbu, opravy a výměnu zařízení a také zajišťuje nezbytnou kontrolu pohybu dopravované kapaliny.

V segmentu domácností jsou tyto ventily nejčastěji instalovány:

• U vchodu do systému zásobování teplou a studenou vodou bytu nebo domu.
• Tam, kde se k přívodu vody připojují vodovodní armatury, jako je myčka nebo pračka.
• Pro připojení topného kotle a kotle k vodovodní síti.
• V místech, kde jsou topná tělesa a jiná topná zařízení napojena na přívodní a výtlačné potrubí atd.

Hlavní typy kulových kohoutů

Všechny uzavírací ventily s kulovým mechanismem jsou rozděleny na:

• Plný vývrt – kulové kohouty s plným průměrem, u kterých se otvor pro kouli shoduje s průměrem potrubí, což umožňuje plný průchod proudu vody.
• Standardní vývrt – kulové kohouty se sníženým vrtáním – zařízení, ve kterých je vnitřní průměr koule menší než průtoková plocha potrubí, což může vést ke snížení výkonu vodovodního systému.

Podle typu těla jsou kulové kohouty:

• Přímé – zařízení mají připojovací trubky umístěné paralelně na obou stranách uzamykacího mechanismu a jsou namontovány na rovných úsecích hlavního vedení.
• Šikmé – vývody zařízení jsou umístěny kolmo, což umožňuje instalovat armatury v těžko přístupných místech a měnit směr proudění o 90 stupňů.

V závislosti na způsobu připojení k potrubí se rozlišují uzavírací ventily:

• Spřažené (závitové) – kulové kohouty mohou být s vnitřním nebo vnějším závitem a jsou navíc vybaveny polovičním šroubením (americké), které usnadňuje jeho montáž.
• Přírubové – uzavírací armatury se montují na potrubí pomocí skládacích a nerozebíratelných přírub. Taková zařízení mají zpravidla velký průměr a jsou umístěna v oblastech, kde je možná častá výměna prvků potrubí.
• Pro pájení – plastové ventily, které jsou připojeny k hlavnímu vedení pomocí polyfúzního svařování, což zajišťuje vysokou těsnost a spolehlivost spojení.
• Kombinované – uzavírací ventily, které umožňují přejít z jednoho typu připojení na jiný, například přejít ze svařování na závitování.

Podle použitého materiálu se kulové kohouty dělí na:

• Mosaz – zařízení jsou odolná vůči korozi, vysokému tlaku a kolísání teplot. Často se používají v tlakových systémech zásobování teplou a studenou vodou a také v uzavřených topných sítích.
• Polypropylenové ventily se používají jako uzavírací ventily na plastových potrubích v soukromých domech a chatách. Zařízení se vyznačují vysokou průchodností a pro zajištění odolnosti vůči hydraulickému zatížení jsou vnitřní díly vyrobeny z mosazi.
• Nerezové kulové kohouty s vysokými výkonnostními vlastnostmi a dlouhou životností. Takové tvarovky mohou být namontovány na potrubí přepravující kapaliny s teplotou až 160 stupňů a mohou také odolat tlakovému zatížení až 60 atmosfér.

Kritéria výběru kulového ventilu

Při výběru kulových kohoutů pro vodu je třeba vzít v úvahu řadu faktorů, jako například:

• Velikost potrubí. Kulový kohout musí být zvolen podle jmenovitého průměru potrubí, aby byla zajištěna těsnost a spolehlivost spojení.
• Teplota a tlak pracovního prostředí. Uzavírací ventily jsou vybírány s ohledem na teplotu a další hydraulické provozní podmínky, aby byla zajištěna účinná regulace průtoku vody.
• Materiál pouzdra. Zařízení se vybírají v závislosti na typu potrubí a oblasti použití. Mosazné a polypropylenové kulové kohouty se dobře hodí pro použití ve vodovodních a topných systémech, nerezové uzavírací ventily jsou vhodné do agresivního prostředí a vysokých teplot.
• Dostupnost certifikátů kvality. Kulové kohouty s certifikáty kvality jsou spolehlivější a bezpečnější.

Celkový

Kulový kohout je široce používán v domácím i průmyslovém segmentu a je důležitou součástí potrubní sítě. Je důležité pochopit, že takové uzavírací ventily se používají výhradně k úplnému uzavření toku vody. Je zakázáno udržovat kulové kohouty v pootevřeném stavu, protože to vede k rychlému hromadění kalu na stěnách a rychlému opotřebení zařízení.

Při výběru byste měli věnovat pozornost kvalitě jeho montáže a materiálu výroby a také vzít v úvahu provozní podmínky kování. Pro výběr optimálního uzavíracího mechanismu pro váš vodovodní nebo topný systém doporučujeme vyhledat kvalifikovanou pomoc u specialistů společnosti Progreem: vybereme kulové kohouty požadovaného průměru s ohledem na technické parametry vaší sítě . Volejte na čísla uvedená na webu nebo nám napište přes online chat.

Kulový kohout je potrubní ventil, jehož uzavírací nebo ovládací prvek je kulový. Typ kulového kohoutu je segmentový kulový kohout s blokovacím nebo ovládacím prvkem ve tvaru kulového segmentu.

Kulička se otáčí kolem své vlastní osy, umístěné libovolně vzhledem ke směru pohybu toku pracovního média.

Kulové kohouty se začaly používat na začátku 20. století. Jsou výsledkem logického vývoje tradičních konstrukcí (kuželové a válcové ventily) a staly se perspektivním a slibným směrem ve vývoji potrubních armatur.

Výhody kulových kohoutů

Stejné jako u ostatních kohoutků, jen výraznější.

Konstrukční vlastnosti kulových kohoutů umožňují v ještě větší míře demonstrovat řadu výhod, které jsou ventilu jako typu potrubních armatur vlastní. Jsou to především ─ minimální hydraulický odpor (ještě menší než u kuželových a válcových ventilů), nízký krouticí moment, kompaktnost a velmi důležitá kvalita pro jakékoli potrubní armatury ─ vysoká těsnost.

Těsnost třídy A uvedená v technických popisech modelů od předních výrobců podle GOST 9544-2005. Uzavírací ventily potrubí. Třídy a normy těsnosti ventilů“ znamená, že pro ventily jmenovité světlosti od DN 3 do DN 200 při jmenovitém tlaku PN do 420 a pro ventily jmenovité světlosti od DN 250 do DN 2000 při tlaku PN do 200 po celou dobu držení Nejsou žádné viditelné netěsnosti.

Další výhodou kulových kohoutů je jejich kompaktnost, která jim umožňuje šetřit místo zmenšením jejich rozměrů, což umožňuje jejich instalaci v omezených prostorech, například v paralelním potrubním systému.

Kulové kohouty se vyznačují necitlivostí na změny tlaku a tím i bezpečností hydraulických rázů.

U plně otevřeného kulového kohoutu je jeho průtoková plocha srovnatelná s průměrem potrubí, takže nedochází ke změně hydraulických parametrů řízeného pracovního prostředí. Navíc u kulového ventilu s plným průměrem nedochází díky zvláštnostem jeho konstrukce ke stagnaci pevných částic vypadávajících z kapalin, které je obsahují, a proto se netvoří sediment.

Aplikace kulových kohoutů

Široká škála velikostí charakteristických pro kulové kohouty, snadná integrace do libovolných technologických linek, dostupnost různých způsobů připojení k potrubí a možnost instalace různých pohonů přispívá k rozšíření rozsahu jejich použití. Kulové kohouty se používají k ovládání pracovních médií široké škály složení a vlastností – kapalných, plynných a obsahujících pevné částice. Kulové kohouty nejen úspěšně zvládají pracovní prostředí s vysokou teplotou, ale jsou také schopny fungovat v prostředí s vysokými nebo nízkými teplotami, včetně nepřetržitého provozu.

Kulové kohouty na vodu řídí průtok jak běžné „kohoutkové“ vody cirkulující ve vodovodních sítích, tak destilované, termální (minerální), mořské (slané) vody. Voda může být nejen čistá, ale může obsahovat i pevné látky, včetně abrazivních částic, rzi, vápna, barev a laků, včetně rozpouštědel a dalších chemických znečišťujících látek; být přehřátý na 200 a více stupňů Celsia a velmi studený, s teplotou minus 30°C, kvůli obsahu ethylenglykolu nebo propylenglykolu.

Kulové kohouty se používají v potrubních systémech, které pohybují celým sortimentem ropných produktů: petrochemické suroviny, maziva, lehké ropné produkty, benzín, motorová nafta, topný olej a dokonce i viskózní sloučeniny, jako jsou stavební a silniční bitumen.

Ale seznam pracovních médií, jejichž průtoky lze řídit pomocí kulových kohoutů, není omezen na vodu a ropné produkty. Patří sem také různé chemické produkty: zásady, kyseliny, rozpouštědla (například aceton), laky, barvy, soda, izokyanáty používané pro výrobu pěnových plastů, pryž, barvy a lepidla, peroxid vodíku, metan, etylen a jiné látky.

Kulové kohouty instalované na vodovodních, ropných, plynových, produktových a jiných potrubích se používají v mnoha odvětvích národního hospodářství s různými požadavky na potrubní armatury a různými provozními podmínkami. V chemickém průmyslu, kde se často musíme potýkat s neobvykle agresivním pracovním prostředím. V těžebním průmyslu (zejména v odvětvích zpracování nerostů) a hutním průmyslu, které se vyznačují zvláště těžkými provozními podmínkami. Na distribučních stanicích plynovodů, v podnicích na výrobu ropy a rafinaci ropy. Ve farmaceutické výrobě a podnicích potravinářského průmyslu, které vyžadují zvláštní čistotu a někdy sterilitu, například při výrobě nápojů obsahujících alkohol. V teplárenství a energetice (KVET, státní okresní elektrárna, vodní elektrárna, kotelny, systémy úpravy a čištění vody) a systému bydlení a komunálních služeb (sítě vytápění a rozvody teplé a studené vody a kanalizační sítě).

Konstrukce kulového ventilu

Existuje několik způsobů, jak nainstalovat kouli do těla kulového ventilu.

Pouzdro může být složenou konstrukcí ze dvou (2-dílných) nebo více částí (obvykle 3-dílných) sešroubovaných dohromady (podobně jako přírubové spojení). Výhody takového technického řešení jsou zřejmé – snadná údržba a opravy. Třídílná konstrukce vám tedy umožňuje vyměnit a utáhnout těsnění, provádět údržbu a opravy bez demontáže jeřábu.

Při provozu kulových kohoutů s kompozitním tělem je však třeba vzít v úvahu možnost porušení těsnosti a neúmyslného otevření konektorů v případě porušení předpisů o údržbě.

Jsou možná provedení s přípojkami v horní části pouzdra nebo přípojkami umístěnými kolmo nebo pod úhlem k ose potrubí. Prostřednictvím nich se kulička a o-kroužky vkládají do těla. Konečně další možností je svařované pouzdro, které nemá konektory.

V závislosti na způsobu upevnění blokovacího (regulačního) prvku jsou možné dvě modifikace pohyblivého rozhraní: kulové kohouty s plovoucí kuželkou (s plovoucí kuličkou) a kulové kohouty s kuželkou v podpěrách (kulička s pevnou osou ). V prvním případě dochází k utěsnění uzavíracího prvku samotěsněním ─ plovoucí koule je pod vlivem tlaku pracovního média přitlačena k sedlu a upevněna těsnicími sedadly, která absorbují zatížení z tlakového rozdílu. To zaručuje spolehlivé, těsné a nepropustné uložení míče k sedlu a také „automatickou“ kompenzaci opotřebení sedla.

Ve druhém případě je zátka upevněna čepy ve víku a těle kohoutku, v důsledku čehož zatížení padá na nosná ložiska. Konstrukční vlastnosti nemohou ovlivnit funkční vlastnosti kulových kohoutů různých konstrukcí. Kulové kohouty s plovoucí zátkou se používají při nižších tlacích a teplotách a kulové kohouty s násuvnými podpěrami se instalují na potrubí o velkém průměru (více než 500 mm).

Do návrhu kulových kohoutů směřujících ke zvýšení jejich funkčnosti lze implementovat různá konstrukční řešení. U kulových ventilů ve tvaru V je tak možné zajistit kontinuální průtok s malými tlakovými ztrátami, což umožňuje jejich použití pro regulaci kalů a viskózních kapalin.

Pro snížení zvýšených sil působících na sedla u kulových kohoutů s velkým jmenovitým průměrem a vedoucích k předčasnému opotřebení těsnicích ploch lze zajistit automatické lisování těsnicího kroužku vlivem pracovního prostředí před otáčením koule. . Dalším způsobem, jak snížit mechanické zatížení sedadel, je dodat jim mazivo.

Stejně jako u jiných typů armatur pro kulové kohouty můžete použít různé typy připojení k potrubí. Nejběžnější jsou přírubové, svařované a spojkové.

Z čeho jsou vyrobeny kulové ventily?

Tělesa kulových kohoutů jsou vyrobena z litiny, uhlíkové nebo nerezové oceli (výkovky, válcované výrobky a odlitky), ventily s malým jmenovitým průměrem jsou také vyrobeny ze slitin neželezných kovů. Použití kulových kohoutů s tělem z nerezové oceli je důležité nejen pro ovládání agresivního pracovního prostředí, ale také pro prostředí vyžadující vysoké nároky na čistotu, například v potravinářském průmyslu, stejně jako v kryogenních zařízeních pracujících při velmi nízkých teplotách .

Uzavírací (regulační) prvek kulového kohoutu ─ koule─ je vyroben z oceli, mosazi a keramiky. U míče je velmi důležitá kvalita povrchové úpravy – čím je vyšší, tím je menší tření a opotřebení sedel. Nerezové kuličky jsou vysoce odolné vůči korozi. Touha získat kulové ventily, které jsou ještě odolnější vůči opotřebení a korozi, vedla ke vzniku koulí vyrobených z keramických materiálů.

Seznam materiálů, ze kterých jsou vyrobena sedla kulových ventilů, zahrnuje pryž, fluoroplast, nylon, polyester, bronz a další materiály. Jejich výběr závisí na provozních podmínkách kulového kohoutu a vlastnostech pracovního prostředí. Ve ventilech používaných při vysokých teplotách, abrazivních médiích a podmínkách nebezpečí požáru jsou instalována pevná kovová těsnění. Používají se také pro velké tlakové ztráty a vysoké rychlosti pracovní tekutiny. Tepelně expandovaný grafit a polyamid navíc účinně odolávají zvýšeným teplotám.

Těsnění vyrobená z fluoroplastu, včetně fluoroplastu s plnivy ze skla, grafitu a kovového prášku, se vyznačují odolností proti opotřebení a schopností zajistit vysokou těsnost.

Ovládání kulového ventilu

Kulové kohouty lze ovládat ručně (rukojeť, setrvačník, přes převodovku) nebo neplnotáčkovým mechanizovaným pohonem ─ pneumatický (jednočinný nebo dvojčinný), elektrický (obecně průmyslové nebo nevýbušné verze), hydraulický . Ventily s mechanizovaným pohonem se používají v potrubích s vysokým tlakem a velkým průměrem. Navíc mohou být vybaveny ručním ovládáním. Kulové kohouty s pneumatickým pohonem jsou vybaveny elektropneumatickým rozdělovačem a blokem koncových spínačů.

Při výpočtu pohonu kulových kohoutů se berou v úvahu následující faktory: rychlost a viskozita pracovního média, koeficient tření těsnících materiálů, teplotní vlivy.

Vzhledem k tomu, že je velmi důležité, aby se kulové kohouty otáčely přesně o 90° za cyklus, lze na ně namontovat nastavitelné koncové spínače, aby byla zajištěna přesnost polohy „otevřeno“ a „zavřeno“ a aby se zabránilo riziku náhodného rušení. kulový kohout s ovládáním potrubního systému ─ mechanické zámky ovládání jeřábu v krajních polohách.

První oblastí použití kulových ventilů, která se objevila před začátkem druhé světové války, byly letecké palivové systémy. Velmi rychle se o ně ale začala zajímat jiná průmyslová odvětví a již v 50. letech XNUMX. století začalo velké rozšíření kulových kohoutů v nejrůznějších oblastech techniky. Tento proces pokračuje i dnes.

Za poslední desetiletí byl ve vývoji kulových kohoutů učiněn obrovský krok kupředu: prudce vzrostly jejich objemy výroby, vznikaly nové designy, ve kterých našly své místo různé inovace a originální technická řešení. Kulové kohouty lze právem považovat za jednu z vlajkových lodí moderních potrubních armatur.

Příslušenství potrubí

• Příslušenství potrubí. Klasifikace ─ typy, typy, odrůdy
• Potrubní armatury jako univerzální způsob řešení široké škály problémů
• Západky
• Uzavírací ventily
• Distribuční a směšovací armatury
• Hadicové ventily
• Regulační ventily
• Reverzní montáž
• Bezpečnostní kování
• Separační (fázově oddělující) armatury
• Regulační ventily
• Ventily
• Pojistné ventily
• Uzavírací ventily
• Pohony potrubních ventilů
• Typy armatur pro připojení k potrubí
• Přírubové a přírubové spoje v potrubních armaturách
• Svařovací armatury
• Klapkové ventily
• Pneumatický pohon pro potrubní armatury
• Elektricky poháněné potrubní armatury
• Šoupátka
• Elektromagnetický pohon pro potrubní armatury
• Klínové ventily
• Paralelní šoupátka
• Ventily v potrubních armaturách
• kulový ventil
• Potrubní armatury: názvy, označení, kódování
• Materiály pro výrobu potrubních armatur
• Ocelová výztuž
• Litinové armatury
• Hliníkové kování
• Těsnící materiály pro tvarovky potrubí
• Vlnovcové kování
• Typy uzavíracích ventilů
• Typy potrubních armatur
• Ucpávkové armatury
• Těsnění žlázy
• Těsnění v potrubních armaturách
• Materiály pro výrobu těsnění
• Smaltované kování
• Membránové armatury