В чем разница между шаровым краном и задвижкой?

Шаровой кран против задвижки: они одинаковые? Когда вы будете использовать задвижку?

I. Шаровой кран и задвижка — это одно и то же?
Ответ — нет. Хотя оба используются для запуска или остановки потока в трубопроводных системах, они существенно различаются по принципу конструкции, рабочим характеристикам и подходящим применениям. Выбор неправильного клапана может привести к утечке в системе, повышенному потреблению энергии или даже к нарушениям безопасности.

II. В чем разница между шаровым краном и задвижкой?

1. Конструктивные различия: от «шара» к «воротам».
✔️Закрывающим элементом шарового крана является шар с отверстием. Когда отверстие шара совпадает с осью трубы, клапан полностью открыт; поворот на 90 градусов (четверть-оборота) так, чтобы отверстие было перпендикулярно трубе, обеспечивает полное закрытие.
✔️В стандартных промышленных шаровых кранах (например, конструкции API 608) в качестве пары уплотнений обычно используется ПТФЭ или армированный полимер, что обеспечивает нулевую утечку в пределах -29–200 градусов. Типичный шаровой кран имеет полнопроходное-или уменьшенное проходное отверстие; полнопроходной шаровой кран имеет диаметр потока, близкий к внутреннему диаметру трубы (например, шаровой кран Ду50 имеет проходной диаметр ≈ 50 мм), а коэффициент гидравлического сопротивления составляет всего 0,05.

✔️Задвижка, напротив, регулирует поток, поднимая или опуская клиновую-задвижку. Ворота поднимаются вертикально; в полностью открытом состоянии среда течет прямо насквозь с очень низким сопротивлением потоку (коэффициент может составлять всего 0,02). Однако задвижки требуют нескольких поворотов маховика (например, задвижке DN100 требуется около 10–15 оборотов от полностью закрытого до полностью открытого).
✔️Согласно API 600, в промышленных задвижках для уплотнительных поверхностей часто используется твердосплавный сплав, выдерживающий температуры выше 425 градусов. Однако длительное-дроссельное регулирование серьезно разрушает задвижку, поэтому использование задвижек для регулирования расхода строго запрещено.

2. Рабочая скорость и частота технического обслуживания.
✔️Быстрое открытие шаровых кранов на 90 градусов делает их пригодными для аварийного отключения или частой эксплуатации. Например, на нефтехимических наливных рукавах пневматический шаровой клапан может совершать один цикл открытия-закрытия в секунду. Задвижки из-за их длинного хода и медленного срабатывания обычно используются в приложениях с небольшим количеством операций в месяц, например, для изоляции городских водопроводов для технического обслуживания.

III. Когда вы будете использовать задвижку?
Несмотря на широкое применение шаровых кранов, задвижки незаменимы в следующих условиях:

• Трубопроводы высокого давления большого диаметра (Ду больше или равно 200, давление больше или равно 4,0 МПа):Стоимость обработки шарового крана большого диаметра резко возрастает, тогда как клиновую задвижку задвижки можно отлить и обработать на станке, что обеспечивает большую экономию.
• High‑temperature media (>200 градусов):Уплотнение из ПТФЭ стандартного шарового крана размягчается; задвижки с уплотнением металл по металлу могут стабильно работать до 450 градусов (например, паропроводы).
• Среды, содержащие твердые частицы (например, суспензия, сточные воды):Когда шаровой кран закрывается, твердые частицы могут попасть между шаром и уплотнительным кольцом, вызывая образование задиров. Затвор задвижки может отталкивать частицы или прорезать их, обеспечивая превосходную износостойкость.
• Области применения, требующие чрезвычайно низкого падения давления при полностью открытом положении:В полностью открытой задвижке задвижка полностью убирается из пути потока, почти заподлицо с трубой. Даже полнопроходной шаровой кран создает небольшое возмущение потока из-за шара.

IV. Сводная сравнительная таблица (ключевые параметры)

Заключение:

▶️Шариковые краны и задвижки – это не одно и то же изделие. Если вам необходимо быстрое открытие/закрытие, частая эксплуатация, чистая среда и умеренные температуры, выберите шаровой кран. Если вы имеете дело с высокими температурами, большими диаметрами, грязной средой или вам требуется нулевой перепад давления при полностью открытом положении, используйте задвижку. При выборе всегда сверяйтесь с таблицей номинальных значений давления и температуры клапана (например, ASME B16.34) и техническими данными производителя.

♂️*Примечание: в этой статье использованы параметры конструкции из «Справочника по выбору клапанов» (RW Zappe, 5-е издание) и стандартов API 600/608.*