En kulventil är en typ av rörledningsventil , vars lås- eller reglerelement har en sfärisk form [1] . Detta är en av de moderna och progressiva typerna av ventiler , som i allt högre grad används för olika arbetsförhållanden i rörledningar som transporterar naturgas och olja , urbana gasförsörjningssystem, vattenförsörjning, uppvärmning och andra områden. Kulventilen har två driftslägen öppen och stängd, reglering av vattenflödet av tillverkaren är förbjudet på grund av ventilens designegenskaper, där det finns ett tomt hålrum mellan kroppen och kulan.
Utformningen av kulventiler är inte ny och har varit känd i mer än 100 år , men i de tidiga versionerna gav den inte en tät avstängning av mediumpassagen på grund av svårigheten att förse den med kulpluggens metallytor och kroppsstolar . Utseendet och introduktionen av sådana material som fluoroplast , syntetiska gummin för tillverkning av sadlar i ventilindustrin ledde till den utbredda användningen av kulventiler. Nya material har gjort det möjligt att säkerställa tät stängning och avsevärt minska ansträngningen som krävs för att köra kranen.
Det rörliga elementet ( slutaren ) hos sådana ventiler är en sfärisk plugg - en kula, längs vars axel ett genomgående runt hål är gjort för mediets passage. I genomgångsventiler , för att helt stänga eller öppna passagen, räcker det att vrida kulan 90 ° .
Efter typ är kulventiler uppdelade i full hål och reducerade (standard hål). Kulventil med full borrning - diametern på hålet i kulan motsvarar den inre diametern på rörledningen på vilken ventilen är installerad. Hydrauliska förluster under passagen av arbetsmediet genom en helt öppen ventil är mycket små, nästan samma som när mediet passerar genom ett rör som är lika långa som ventilkroppen, vilket är mycket mindre än i andra typer av ventiler. Denna värdefulla kvalitet har gjort ventiler av denna typ till huvudlåsanordningen på den linjära delen av huvudledningarna . Kulventiler med reducerat eller standardhål - diametern på hålet i kulan är en standardstorlek mindre än rörledningens diameter. Denna typ av kulventiler används på rörledningar där partiell tryckförlust inte är kritisk.
Beroende på typ av anslutning kan kulventiler vara: flänsade , svetsade , kopplingar och kombinerade . Flänsade kulventiler används i rörledningar som kräver partiell demontering/montering, samt i rum där svetsning är förbjuden. Kranar med en svetsad anslutningstyp används i särskilt kritiska eller svåråtkomliga sektioner av rörledningar, på grund av överlappningens fullständiga täthet och anslutningens styrka. Ventiler med hylsanslutning har en invändig konisk eller cylindrisk gänga. Används främst i allmännyttiga företag. Kulventiler med kombinerad anslutning är universella och används i olika rörledningssystem (gänga/svetsanslutning, fläns/svetsanslutning etc.).
Utöver ovanstående har kulventiler ett antal andra fördelar, inklusive:
Som en nackdel kan vi notera behovet av en "död" zon för att vända in kranar med ett fribärande handtag. Denna nackdel kan kompenseras av en kran med lammhandtag (även kallad "fjäril" eller "båge"). Kulventiler, liksom andra typer av ventiler, får inte heller användas som styrventiler på vätskeledningar där mediets hastighet är hög, eftersom detta kommer att leda till kavitation vid mellanlägen av pluggen, såväl som när den rör sig från ytterlägena "öppen" och "stängd", även fjärilsventiler kan inte användas på sådana rörledningar .
Sadlar i kroppen är gjorda i form av ringar gjorda av olika typer av plast (främst fluoroplast), vilket säkerställer tillförlitlig täthet, lätthet och jämn rotation av kulpluggen, men begränsar användningen av sådana ventiler för miljöer med temperaturer som inte överstiger 200 °C.
Kulventiler styrs manuellt (vid små diametrar) och med hjälp av en mekaniserad drivning - elektrisk , pneumatisk och hydraulisk , och för ventiler på gasledningar är det möjligt att använda arbetsmediet som transporteras genom rörledningen som styrmedium för den pneumatiska drivningen [2 ] [3] . I vardagen kan en kulventil kallas en halvvarv.
Den förklarande figuren visar:
Kulventiler har en mängd olika konstruktioner, men deras huvudsakliga skillnader är i designen av avstängningskroppar: med en flytande kula och med en kula i stöden .
I detta fall är kulpluggen inte fast ansluten till spindeln, den kan röra sig i förhållande till den och under inverkan av medeltryck från inloppssidan trycka mot tätningsringen från utloppssidan och på så sätt täta ventilen. Vid stora passagediametrar och tryck skapar pluggen alltför stora belastningar på tätningsringen, vilket gör det svårt att manövrera ventilen, så denna design används vanligtvis med nominella diametrar som inte överstiger 200 mm .
I sådana kranar är pluggen installerad och roterad i stöden, den har ett axiellt utsprång ( tapp ) i den nedre delen, som ingår i en speciell urtagning, och sadlarna pressas mot sin sfäriska yta under tryck. Denna design minskar avsevärt ansträngningen som krävs för att kontrollera kranen och tillåter användning av drivanordningar med lägre effekt än för kranar med en flytande kula, men sådana enheter är strukturellt mer komplexa och har en högre kostnad .
Pluggens fästtapp kan ha rullager eller självsmörjande glidlager, vilket används i ett stort antal utföranden [2] [3] .