Proč lze kulové kohouty rychle otevřít a zavřít?

Důvod pročkulové ventilymohou dosáhnout rychlého otevírání a zavírání spočívá v jejich jedinečné mechanické struktuře a designu dynamiky tekutin. Otevírací a zavírací komponenta je koule s kruhovým průchozím otvorem, která může být poháněna dříkem ventilu tak, aby se otočila o 90 stupňů kolem vlastní osy pro dokončení stavového spínače - když je průchozí otvor koule zarovnán s osou potrubí, ventil je plně otevřen; Po otočení o 90 stupňů je průchozí otvor kolmý k potrubí a ventil je zcela uzavřen. Tento „čtvrtotáčkový“ design zjednodušuje otevírání a zavírání na rotační pohyb v jedné rovině, což výrazně zkracuje provozní dráhu.

Z hlediska mechanické struktury je koulekulový ventilpoužívá těsnící metodu "line kontakt" nebo "povrchový kontakt" se sedlem ventilu. Vezmeme-li jako příklad plovoucí kulový ventil, bude se koule pod tlakem média pohybovat směrem k sedlu výstupního ventilu, čímž vytvoří samotěsné těsnění a sníží třecí odpor během otevírání a zavírání; Pevný kulový kohout je podepřen ložisky horního a spodního dříku ventilu, takže kouli při otáčení stačí překonat malou třecí sílu mezi sedlem ventilu a koulí. Tato konstrukce činí kouli téměř neovlivněnou odporem kapaliny během rotace, což je zvláště vhodné pro podmínky vysokého tlaku. Například v petrochemickém průmyslu mohou pneumatické kulové ventily DN300 dokončit otevření a zavření za 0,5 sekundy, mnohem rychleji než šoupátka nebo kulové ventily, které vyžadují více otočení.

Charakteristiky dynamiky tekutin dále zvyšují schopnost rychlé odezvykulový ventil. Průtokový kanál kulového ventilu s plným průměrem je zcela v souladu s vnitřním průměrem potrubí a při průchodu kapaliny nedochází téměř k žádnému poklesu tlaku. Při otevírání a zavírání nevznikne žádný další odpor v důsledku setrvačnosti média. Na rozdíl od toho může kotouč škrticí klapky blokovat některé průtokové kanály během otáčení, což způsobuje, že tekutina vyvíjí zpětný tah na kotouč a ovlivňuje rychlost otevírání a zavírání; Šoupátko šoupátka musí být vertikálně zvedáno a spouštěno s dlouhým zdvihem a je snadno ovlivněno viskozitou média. Experimentální data ukazují, že u potrubí DN200 je doba otevírání a zavírání kulových kohoutů o 40 % kratší než u klapek stejné specifikace a o 70 % kratší než u šoupátek.

Způsob pohonu kulového kohoutu navíc poskytuje podporu pro jeho rychlé otevírání a zavírání. Pneumatické, elektrické nebo hydraulické pohony mohou okamžitě poskytnout vysoký točivý moment a pohánět kouli tak, aby dokončila rotaci o 90 stupňů během 0,1 sekundy. Například v systému nouzového vypnutí zemního plynu může pneumatický kulový ventil přerušit proudění vzduchu do 0,3 sekundy tím, že přijímá elektrické signály, čímž účinně zabraňuje eskalaci nehod. Tato schopnost odezvy na úrovni milisekund je nesrovnatelná s tradičními manuálními ventily.