Ako dodávateľ všetkých zváraných guľových ventilov sa často stretávam s dopytmi zákazníkov na otvárací a zatvárací moment týchto ventilov. Pochopenie otváracieho a zatváracieho momentu je kľúčové pre zabezpečenie správnej činnosti a výkonu všetkých zváraných guľových ventilov v rôznych aplikáciách. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do konceptu otváracieho a zatváracieho momentu, faktorov, ktoré ho ovplyvňujú, a jeho významu v kontexte všetkých zváraných guľových ventilov.
Čo je to otvárací a zatvárací moment?
Otvárací a zatvárací moment ventilu sa vzťahuje na veľkosť sily potrebnej na otočenie ventilu z úplne zatvorenej polohy do úplne otvorenej polohy (krútiaci moment otvárania) a naopak (krútiaci moment zatvárania). Zvyčajne sa meria v jednotkách sily vynásobených vzdialenosťou, ako sú Newton - metre (N·m) alebo stopa - libier (ft - lb). Tento krútiaci moment je podstatný, pretože určuje výkonové požiadavky na ovládanie ventilu, či už manuálne, elektricky, pneumaticky alebo hydraulicky.
Faktory ovplyvňujúce otvárací a zatvárací moment vo všetkých zváraných guľových ventiloch
1. Veľkosť ventilu
Jedným z najvýznamnejších faktorov ovplyvňujúcich moment otvárania a zatvárania je veľkosť ventilu. Väčšie ventily vo všeobecnosti vyžadujú väčší krútiaci moment na prevádzku, pretože majú väčšiu plochu gule a sedla. S rastúcim priemerom ventilu sa úmerne zvyšuje aj sila vyvíjaná na guľu tlakom tekutiny. Napríklad 24-palcový celozvarený guľový ventil bude vyžadovať podstatne väčší krútiaci moment na otvorenie a zatvorenie v porovnaní s 2-palcovým ventilom.
2. Tlak tekutiny
Tlak tekutiny prúdiacej cez ventil má priamy vplyv na otvárací a zatvárací moment. Vyššie tlaky kvapaliny vytvárajú väčšie sily pôsobiace na guľôčku a sedlá ventilu. Keď je ventil v zatvorenej polohe, tlak tekutiny sa snaží udržať guľu pritlačenú k sedlám, čím sa zvyšuje trenie medzi nimi. V dôsledku toho je potrebný väčší krútiaci moment na prekonanie tohto trenia a posunutie lopty do otvorenej polohy. Naopak, pri zatváraní ventilu môže tlak tekutiny napomáhať alebo brániť zatváraniu v závislosti od konštrukcie ventilu a smeru toku.


3. Dizajn a materiál sedadla
Konštrukcia a materiál sediel ventilov zohrávajú kľúčovú úlohu pri určovaní otváracieho a zatváracieho momentu. Mäkké sedadlá, ako napríklad tie, ktoré sú vyrobené z PTFE (polytetrafluóretylén), majú vo všeobecnosti nižšie koeficienty trenia v porovnaní s kovovými sedadlami. To znamená, že ventily s mäkkými sedlami vyžadujú na prevádzku menší krútiaci moment. Mäkké sedadlá však nemusia byť vhodné pre aplikácie s vysokou teplotou alebo vysokým tlakom. Kovové sedadlá na druhej strane vydržia extrémnejšie podmienky, ale môžu vyžadovať väčší krútiaci moment kvôli ich vyššiemu treniu. Požiadavky na krútiaci moment ovplyvňuje aj tvar sedadiel, či už sú plávajúce alebo namontované na čapoch. Napríklad guľové ventily namontované na čapoch sú navrhnuté tak, aby znížili krútiaci moment tým, že podopierajú guľu v hornej a dolnej časti, čo pomáha pôsobiť proti účinkom tlaku kvapaliny.
4. Mazanie
Správne mazanie môže výrazne znížiť otvárací a zatvárací moment všetkých zváraných guľových ventilov. Mazivá pomáhajú znižovať trenie medzi pohyblivými časťami ventilu, ako je guľa a sedlá. Tiež chránia povrchy pred opotrebovaním a koróziou. Typ použitého maziva však musí byť kompatibilný s materiálmi ventilu a kvapalinou, s ktorou sa manipuluje. V niektorých aplikáciách, ako sú aplikácie zahŕňajúce potraviny alebo liečivá, môžu byť potrebné špeciálne mazivá potravinárskej kvality.
Význam otváracieho a zatváracieho momentu vo všetkých zváraných guľových ventiloch
1. Výber pohonu
Hodnoty otváracieho a zatváracieho momentu sú dôležité pre výber vhodného pohonu pre ventil. Pohon je zariadenie, ktoré poskytuje silu potrebnú na otvorenie a zatvorenie ventilu. Ak je pohon príliš malý, nemusí byť schopný generovať dostatočný krútiaci moment na ovládanie ventilu, čo vedie k neúplnému otvoreniu alebo zatvoreniu. Na druhej strane, predimenzovaný pohon môže byť drahší a môže spôsobiť zbytočné opotrebovanie komponentov ventilu. Preto je presná znalosť otváracieho a zatváracieho momentu rozhodujúca pre zabezpečenie správnej veľkosti a výkonu pohonu.
2. Výkon systému
Otvárací a zatvárací moment môže tiež ovplyvniť celkový výkon kvapalinového systému. Ak nie sú náležite zohľadnené požiadavky na krútiaci moment, môže to viesť k problémom, ako je pomalá prevádzka ventilu, zvýšená spotreba energie a predčasné zlyhanie ventilu. Napríklad, ak ventil vyžaduje na otvorenie vysoký krútiaci moment a pohon nie je dostatočne výkonný, ventil sa môže otvárať pomaly, čo spôsobí oneskorenie toku tekutiny. Toto môže byť kritický problém v aplikáciách, kde sa vyžadujú rýchle časy odozvy, napríklad v systémoch núdzového vypnutia.
3. Bezpečnosť
V niektorých aplikáciách môže mať otvárací a zatvárací moment bezpečnostné dôsledky. Napríklad vo vysokotlakovom potrubí, ak sa ventil nedá otvoriť alebo zatvoriť z dôvodu nedostatočného krútiaceho momentu, môže to viesť k nebezpečnej situácii. V prípade núdze, ako je únik alebo zablokovanie, môže byť potrebné ventil rýchlo uzavrieť, aby sa zabránilo ďalšiemu poškodeniu. Preto je nanajvýš dôležité zabezpečiť, aby sa ventil mohol prevádzkovať bezpečne a spoľahlivo.
Porovnanie s inými typmi guľových ventilov
Pri zvažovaní všetkých zváraných guľových ventilov je tiež zaujímavé porovnať ich charakteristiky otváracieho a zatváracieho momentu s inými typmi guľových ventilov. napr.Guľový ventil typu Vje určený pre aplikácie, ktoré vyžadujú presné riadenie prietoku. Guľa v tvare V v týchto ventiloch poskytuje lineárnejšiu prietokovú charakteristiku v porovnaní so štandardnými guľovými ventilmi. Jedinečný tvar guľôčky V však môže viesť k rôznym požiadavkám na krútiaci moment, najmä pokiaľ ide o aplikácie škrtenia.
Guľový ventil s kovaným čapomaGuľový ventil namontovaný na odliatom čapesú navrhnuté tak, aby zvládli aplikácie s vysokým tlakom a vysokým prietokom. Konštrukcia namontovaná na čape pomáha znižovať požiadavky na krútiaci moment tým, že podporuje guľu v hornej a dolnej časti, čo pôsobí proti účinkom tlaku kvapaliny. Vďaka tomu sú vhodnejšie pre potrubia s veľkým priemerom a vysokým tlakom v porovnaní s plávajúcimi guľovými ventilmi.
Záver
Záverom možno povedať, že otvárací a zatvárací moment všetkých zváraných guľových ventilov je kritickým parametrom, ktorý je ovplyvnený niekoľkými faktormi, vrátane veľkosti ventilu, tlaku kvapaliny, konštrukcie a materiálu sedla a mazania. Pochopenie týchto faktorov je nevyhnutné pre výber vhodného ventilu a pohonu pre danú aplikáciu, čím sa zabezpečí správny výkon a bezpečnosť kvapalinového systému.
Ak hľadáte všetky zvárané guľové ventily alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa otváracieho a zatváracieho momentu, sme tu, aby sme vám pomohli. Náš tím expertov vám môže poskytnúť podrobné informácie a rady, aby ste sa uistili, že si vyberiete ten správny ventil pre vaše špecifické potreby. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite diskutovať o vašich požiadavkách na obstarávanie a nechajte nás spoločne nájsť najlepšie riešenie pre váš projekt.
Referencie
- Príručka ventilov, 4. vydanie, od Thorkild Skogestad
- ASME B16.34 – 2017, Ventily – prírubové, závitové a naváracie
- API 6D - 2018, Špecifikácia pre potrubné ventily




