Was ist besser für ein Kugelventil: niedriger Einlass, hoher Auslass oder hoher Einlass, niedriger Auslass?

September 20, 2024
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Ein Kugelventil ist ein gängiger Ventiltyp, der sich ideal zum Absperren, Regulieren und Drosseln des Durchflusses eignet. Da der Hub des Ventilschafts beim Öffnen oder Schließen relativ kurz ist, die Absperrfunktion sehr zuverlässig ist und sich die Ventilsitzöffnung direkt proportional zum Hub des Ventiltellers ändert, eignet es sich besonders zur Durchflussregulierung.

Das wissen wir Kugelventile verwenden im Allgemeinen ein Design mit niedrigem Einlass und hohem Auslass, aber warum übernehmen sie dieses Design und sind alle Kugelventile auf diese Weise konstruiert? In diesem Artikel finden Sie eine ausführliche Erklärung.

Warum verwenden Kugelventile ein Design mit niedrigem Einlass und hohem Auslass?

Bei der Diskussion, wie a Kugelventil Damit es funktioniert, müssen wir zunächst ein Grundkonzept verstehen: die Richtung des Flüssigkeitsflusses. In den meisten Fällen ist ein Kugelventil so konstruiert, dass Flüssigkeit von unten ein- und von oben fließen kann. Dieses Design mit niedrigem Einlass und hohem Auslass basiert hauptsächlich auf den natürlichen Fließeigenschaften von Flüssigkeiten und dem Funktionsmechanismus des Kugelventils.

1.Natürliche Fließeigenschaften: Ohne äußere Kraft neigen Flüssigkeiten wie Wasser oder Gas dazu, von Bereichen mit niedrigerem Druck zu Bereichen mit höherem Druck zu fließen. Das Design mit niedrigem Einlass und hohem Auslass nutzt dies und lässt die Flüssigkeit durch den Einlass mit niedrigerem Druck ein- und durch den Auslass mit höherem Druck ausströmen.

2. Betriebsmechanismus: Das Kugelventil funktioniert durch das Zusammenspiel zwischen Ventilschaft und Dichtring. Das Design mit niedrigem Einlass und hohem Auslass ermöglicht den Druckaufbau über dem Dichtungsring, was zu einer besseren Abdichtung und zur Verhinderung von Flüssigkeitslecks beiträgt.

Flussdiagramm des Kugelventils

Das Kugelventil verfügt über eine Konstruktion mit niedrigem Einlass und hohem Auslass, die auf dem natürlichen Fluss der Flüssigkeit basiert. Der Hauptzweck besteht darin, den Strömungswiderstand zu verringern und das Öffnen zu erleichtern. Bei geschlossenem Ventil stehen die Dichtung zwischen Ventilkörper und Oberteil sowie die Packung um den Ventilschaft nicht unter Druck. Dies verhindert, dass es dem Druck und der Temperatur der Flüssigkeit langfristig ausgesetzt ist, was dazu beiträgt, die Lebensdauer des Ventils zu verlängern und Leckagen zu reduzieren. Diese Konstruktion ermöglicht auch eine einfachere Wartung, z. B. den Austausch oder das Hinzufügen von Packungen bei geschlossenem Ventil.

In welchen Situationen hat ein Kugelventil einen hohen Einlass und einen niedrigen Auslass?

Viele Leute denken, dass alle Kugelventile einen niedrigen Einlass und einen hohen Auslass haben, aber das ist nicht immer der Fall. Im Allgemeinen haben Kugelventile einen niedrigen Einlass und einen hohen Auslass, es gibt jedoch einige Sondersituationen, in denen sie einen hohen Einlass und einen niedrigen Auslass haben:

1.Hochdruck-Absperrventile mit einem Durchmesser von mehr als 100 mm

Aufgrund der schlechten Dichtleistung von Ventilen mit großem Durchmesser kann bei dieser Anordnung der Druck des Mediums auf die Oberseite des Ventiltellers wirken, wenn das Ventil geschlossen ist, wodurch die Abdichtung des Ventils verbessert wird.

2. Zwei Kugelventile in Reihe an einer Bypass-Rohrleitung, wobei das zweite Ventil „hoher Einlass, niedriger Auslass“ erfordert.

Um die Dichtheit des Ventils während eines Wartungszyklus sicherzustellen, sind bei häufig betätigten Ventilen zwei in Reihe geschaltete Durchgangsventile erforderlich. Für das Bypass-System dient dieser Aufbau folgenden Zwecken:

Gleicht den Druck vor und nach dem Hauptventil der Rohrleitung aus, erleichtert so das Öffnen und verringert den Verschleiß des Hauptventils.
Ermöglicht einen kleinen Durchfluss zum Erwärmen des Rohrs während des Startvorgangs.
Steuert in der Hauptspeisewasserleitung den Speisewasserdurchfluss, um die Kesseldruckanstiegsrate anzupassen, geeignet für Kesseldrucktests.

Abhängig von der Strömungsrichtung des Mediums werden die Absperrventile in der Umgehungsleitung als erstes beziehungsweise zweites Ventil bezeichnet. Im Normalbetrieb sind beide Armaturen geschlossen und stehen in unmittelbarem Kontakt mit dem Medium. Um zu verhindern, dass die Packung des zweiten Ventils zu lange dem Medium und der hohen Temperatur ausgesetzt ist und um einen Austausch der Packung während des Betriebs zu ermöglichen, muss das zweite Ventil in der Richtung „hoher Einlass, niedriger Auslass“ eingebaut werden.

3. Kesselauslass- und Entlüftungsventile

Kesselauslass- und Entlüftungskugelventile werden nur während des Wasserfüllvorgangs beim Anfahren des Kessels verwendet und weisen eine geringe Öffnungs- und Schließhäufigkeit auf. Aufgrund schlechter Abdichtung kommt es jedoch häufig zu Verlusten an Arbeitsflüssigkeit. Um die Dichtungsleistung zu verbessern, installieren einige Kraftwerke diese Ventile in einer Konfiguration mit „hohem Einlass und niedrigem Auslass“.

4. Elektromagnetische Schnellschlussventile

Ein elektromagnetisches Schnellschlussventil schließt innerhalb kürzester Zeit und unterbricht die Brennstoffzufuhr unverzüglich.

Sein Aufbau ähnelt dem eines Kugelventils. Wenn das Arbeitsmedium jedoch auch von unten ein- und von oben austritt, wäre die Kraft, die der Kraftstoff auf die Unterseite des Ventiltellers ausübt, groß und das Gegengewicht des elektromagnetischen Schnellschlussventils wäre viel kleiner als diese Kraft.

Tritt das Arbeitsmedium jedoch von oben ein, sinkt nach Aktivierung des Schnellschlussventils der Druck hinter dem Ventil schnell ab und der Kraftstoffdruck an der Unterseite des Ventiltellers sinkt schnell auf Null. Zu diesem Zeitpunkt sind die verbleibenden Kräfte die vom Kraftstoff auf den Ventilteller ausgeübte Kraft und die kombinierte Kraft des Gegengewichts und des Hebels.

Zusammenfassung

Bei großen Durchmessern und hohen Drücken kann die Verwendung einer Konstruktion mit niedrigem Einlass und hohem Auslass das Schließen des Ventils erschweren, und der Ventilschaft, der unter konstantem Wasserdruck steht, kann sich im Laufe der Zeit verformen oder verbiegen, was die Sicherheit und Abdichtung des Ventils beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Wahl eines Designs mit hohem Einlass und niedrigem Auslass einen kleineren Ventilschaftdurchmesser, was sowohl für Hersteller als auch für Benutzer Kosten sparen kann.

Das ursprüngliche Design des Kugelventils ist für einen Arbeitsmodus mit niedrigem Einlass und hohem Auslass vorgesehen, der sich an den natürlichen Fließeigenschaften der Flüssigkeit und des Betriebsmechanismus orientiert. Bei bestimmten Spezialanwendungen kann jedoch zur Erfüllung spezifischer Anforderungen eine Konstruktion mit hohem Einlass und niedrigem Auslass verwendet werden. Dies erfordert eine detaillierte Analyse der praktischen Anwendungen und das Design sollte entsprechend den tatsächlichen Anforderungen ausgewählt werden.

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