Vergleich von Schwimm- und Trunnion-Kugelhähnen: Wichtige Konstruktionsunterschiede

In komplexen industriellen Pipeline-Systemen, in denen verschiedene Medien kontinuierlich fließen, dienen Kugelventile als sorgfältige "Torwächter", die das Öffnen und Schließen des Medienflusses steuern.Während diese Ventile auf den ersten Blick einfach erscheinenSchwebende und feststehende Kugelventile, als zwei gängige Konstruktionen, haben jeweils unterschiedliche Vorteile im Prinzip, in der Leistung, in derund AnwendungsszenarienIn diesem Artikel werden diese beiden Arten von Kugelventilen eingehend analysiert, wobei ihre Arbeitsprinzipien, Konstruktionsmerkmale,und Auswahlkriterien, um Fachkräften zu helfen, bei praktischen Anwendungen fundierte Entscheidungen zu treffen.

Die Kugelventile zeichnen sich durch ihre kompakte Struktur, ihre Langlebigkeit und ihren schnellen Betrieb aus.Der Kernbestandteil eines Kugelventils ist eine Kugel mit einem Durchgang (die Bohrung genannt), der den Medienfluss durch eine 90-Grad-Rotation steuert.Die Bohrung wird senkrecht zum Strömungsweg, die Medienbewegung zu stoppen.

Alle Kugelventilkonstruktionen setzen auf zwei Sitzplätze, um den Ball zu befestigen und zu versiegeln.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Auf der Grundlage der Befestigung der Kugel werden Kugelventile in zwei Haupttypen eingeteilt: schwimmende Kugelventile und Trunnion-Kugelventile.

Schwebende Kugelventile sind der häufigste Typ in industriellen Pipeline-Systemen.Der Druck des Mediums drückt den Ball gegen den Sitz nach untenDiese Konstruktion verleiht schwimmenden Kugelventilen ausgezeichnete Selbstsiegeleigenschaften.

Im Gegensatz zu schwimmenden Anlagen sind die Kugelventile mit Kugeln mit Lagern im Ventilkörper befestigt, wodurch die Bewegung nach unten eingeschränkt wird.Trunnion-Kugelventile verwenden typischerweise federbelastete SitzmechanismenDiese Konstruktion macht sie zuverlässiger für Hochdruckanwendungen.

Bevor wir die Besonderheiten von schwimmenden Kugelventilen untersuchen, lassen Sie uns die wichtigsten Komponenten von Kugelventilen überprüfen:

• Ventilkörper:Die Außenhülle, die Ventilmechanismen enthält, typischerweise aus Stahl, Eisen, Messing, Bronze oder PVC, abhängig von Medienmerkmalen, Temperatur und Druck.
• Ball:Der Kern der rotierenden Kugel mit einem Durchlöcher, verbunden mit dem Körper über einen Stamm.
• Das ist langweilig.Das zentrale Durchlöcher, das den Medienfluss steuert und dessen Größe die Durchflussmerkmale direkt beeinflusst.
• Verpackung:Flexible Dichtungen um den Stamm, die das Leck von Medien verhindern und Korrosions- und Hitzebeständigkeit erfordern.
• Sitz:Ringförmige Komponenten zwischen Kugel und Körper, die Dichtungen erzeugen, in der Regel aus thermoplastischen Materialien wie PTFE für Selbstschmierung und Verschleißbeständigkeit.
• Stamm:Die Welle, die den Ball mit externen Bedienern verbindet und die Drehung für das Öffnen/Schließen steuert.
• Antrieb:Außenvorrichtungen zur Drehung des Stängels, einschließlich manueller Hebel/Zahnräder oder elektrischer/pneumatischer/hydraulischer Aktoren, ausgewählt nach Ventilgröße, Betriebsfrequenz und Automatisierungsbedarf.

Die meisten Kugelventile verwenden schwimmende Designs. Die schwimmende Kugel wird von taschenförmigen Sitzen gestützt, die enge Dichtungen zwischen Kugel und Körper bilden.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Diese Sitze schaffen eine bidirektionale Dichtung, die es dem Ball ermöglicht, sich frei zu bewegen und den Medienfluss in beide Richtungen zu blockieren.Gas, Wasser-, Dampf- und petrochemische Anwendungen.

Schwebende Kugelventile arbeiten über einen mit der Kugeloberfläche verbundenen Stamm, der sich um 90 Grad dreht (Vierteldrehung).Steuerung des MedienflussesDie Stamm-Kugel-Verbindung ist locker genug, dass der Druck der Medien den Kugel beim Drehen gegen den nachgelagerten Sitz drückt, wodurch eine enge Dichtung entsteht.in Anwendungen mit extrem niedrigem Druck bei Verschleiß der SitzeIn den meisten Anwendungen hält der nachgelagerte Druck die Dichtung jedoch lange nach dem anfänglichen Verschleiß des Sitzes aufrecht.

Trunnion-Kugelventile funktionieren ähnlich wie schwimmende Konstruktionen, verfügen jedoch über einen zweiten Stamm gegenüber dem Betriebsstamm, der den Ball befestigt.Trunnion.

Im Gegensatz zu schwimmenden Ventilen sind die Trunnion-Ventilstämme steif an Kugeln angeschlossen und beschränken alle Bewegungen außer der Rotation.Trunnionventile halten gleichzeitig eine ordnungsgemäße Dichtung auf beiden SeitenDies erweist sich als besonders wichtig bei Mehrportventilen und bei extrem niedrigen Druckanwendungen, bei denen der Medienstrom die Kugeln nicht gegen die Sitze drücken kann.

Trunnionventile arbeiten sowohl bei niedrigem als auch bei hohem Druck effektiv und erfordern weniger Drehmoment als schwimmende Ventile.Rohrleitungsdesigner sollten beachten, dass Trunnion-Designs im Allgemeinen teurer sind als schwimmende Alternativen.

Trunnionventile sind in diesen Branchen üblich:

• Chemische
• Stromerzeugung
• Öl und Gas
• Rohrleitungen
• Verarbeitung von Kohlenwasserstoffen

Bei beiden Ventiltypen ertragen Stamm-Umgebung-Dichtungen den größten Verschleiß im Laufe der Zeit, was die Ventilverpackung entscheidend macht, um Medien zu verhindern, die entweichen.Die Konstrukteure sollten eine federbelastete Verpackung in Betracht ziehen, um den unvermeidlichen Verschleiß auszugleichen und das Auslaufen der Stammdichtung zu verhindern..

Während Schwimmballventile und Trunnion-Kugelventile in der Praxis ähnlich funktionieren, müssen Rohrleitungsdesigner die Vorteile und Grenzen jedes Typs verstehen.Professionelle Ventillieferanten können helfen, den optimalen Kugelventiltyp basierend auf spezifischen Anwendungen und Budgets zu bestimmen.

Um die Unterschiede besser zu verstehen, vergleichen wir die wichtigsten Merkmale:

Bei der Auswahl zwischen schwimmenden und Trunnion-Kugelventilen sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• Arbeitsdruck:Bei hohem Druck sorgen Trunnionventile für eine zuverlässige Dichtung.
• Rohrgröße:Trunnionventile eignen sich aufgrund der geringeren Drehmomentanforderungen besser für Rohre mit großem Durchmesser.
• Betriebsfrequenz:Trunnionventile bieten eine höhere Haltbarkeit für den häufigen Betrieb.
• Merkmale der Medien:Korrosive Medien erfordern Ventile mit korrosionsbeständigen Materialien.
• Haushaltsplan:Schwebende Ventile kosten in der Regel weniger als Trunnion-Alternativen.

Sowohl schwimmende als auch Trunnion-Kugelventile haben unterschiedliche Vorteile, die für verschiedene Anwendungen geeignet sind.Bei der Auswahl der Arten von Ventilen sollten die Fachleute die spezifischen Arbeitsbedingungen und Anforderungen prüfen., wobei alle relevanten Faktoren berücksichtigt werden, um optimale Entscheidungen für ihre Systeme zu treffen.