Затегнутост са 4 лоптице
Најважнији материјал за заптивање седиштакуглични вентилије политетраоксиетилен (ПТФЕ), који је осетљив на скоро све хемијске супстанце и има низак коефицијент трења, стабилне перформансе, није лако старење, широк температурни опсег примене и одличне свеобухватне карактеристике заптивања. Међутим, физичка својства ПТФЕ-а, укључујући висок коефицијент ширења, осетљивост на хладноћу и лошу топлотну проводљивост, захтевају да се дизајн заптивача седишта вентила фокусира на ове карактеристике. Пластични материјал заптивача седишта вентила такође укључује пуњени ПТФЕ, најлон и многе друге материјале. Међутим, када заптивни материјал постане тврд, поузданост заптивача ће бити оштећена, посебно у случају мале разлике у притиску. Поред тога, синтетичка гума, као што је бутил гума, такође се може користити као материјал за заптивање седишта вентила, али њен применљиви медијум и температурни опсег лекова су ограничени. Поред тога, ако медијум није подмазан, употреба синтетичке гуме вероватно ће заглавити куглу.
Да би се задовољили захтеви индустријске употребе као што су висока температура, висок притисак, јака ерозија, дуг век трајања итд., куглични вентили са металним заптивачем су се значајно развили у последњих десет година. Посебно у развијеним индустријским земљама, као што су Сједињене Америчке Државе, Италија, Немачка, Шпанија, Холандија итд., структура кугличних вентила се континуирано побољшава, па су се појавили потпуно заварени куглични вентили директно укопани, подизни куглични вентили и куглични вентили у цевоводима на велике удаљености, опреми за рафинирање нафте итд. Индустријска област се све више користи, са појавом кугличних вентила великог пречника (3050 мм), високог притиска (70 МПа) и широког температурног опсега (-196~8159 °C), тако да је технологија кугличних вентила достигла нови ниво.
5 Пројектовање и производња кугличних вентила
Захваљујући примени рачунарски потпомогнутог дизајна (CAD), рачунарски потпомогнуте производње (CAM) и система за производњу „Mulberry“ (FMS) у индустрији вентила, дизајн и производња кугличних вентила достигли су потпуно нови ниво. Не само да је потпуно иновиран метод прорачуна дизајна вентила, већ је смањен и тежак и понављајући рутински рад на пројектовању стручног и техничког особља, тако да техничари имају више енергије за побољшање, побољшање перформанси производа и развој нових производа, као и скраћивање циклуса истраживања и развоја нових производа. Побољшана је продуктивност рада на све стране, а у процесу истраживања и развоја металних кугличних вентила типа подижуће шипке, захваљујући примени CAD/CAM-а, појавила се широка спирална равна шипка направљена рачунарски потпомогнутим дизајном и рачунарски потпомогнутим CNC алатним машинама, која представља метално заптивање. Куглични вентил нема огреботина и хабања током процеса отварања и затварања, тако да су перформансе заптивања и век трајања кугличног вентила значајно побољшани. Када је куглични вентил потпуно отворен, отпор протока је веома мали, скоро једнак нули, па се куглични вентил једнаког пречника широко користи у нафтоводима и гасоводима јер се цевовод лако чисти. Пошто се куглични вентил брише током процеса отварања и затварања, већина кугличних вентила може се користити у медијима са суспендованим чврстим честицама. У зависности од материјала заптивног прстена, може се користити и у прашкастим и гранулираним медијима.
6 Применљиве прилике у кугличном вентилу
Пошто куглични вентил обично користи гуму, најлон и политетраоксиетилен као материјал заптивног прстена седишта вентила, његова температура употребе је ограничена материјалом заптивног прстена седишта вентила. Ефекат граничења ширине кугле постиже се тако што се метална кугла притиска једна уз другу између пластичних седишта вентила под дејством медијума (плутајући куглични вентил). Под дејством одређеног контактног притиска, заптивни прстен седишта вентила се еластично и пластично деформише у неким областима. Ова деформација може компензовати тачност производње и храпавост површине кугле и осигурати перформансе заптивања кугличног вентила.
Поред тога, пошто је заптивни прстен седишта кугличног вентила обично направљен од пластике, при избору структуре и перформанси кугличног вентила, потребно је узети у обзир отпорност на ватру и отпорност на ватру кугличног вентила, посебно у нафтном, хемијском, металуршком и другим секторима, у запаљивим и експлозивним медијима. Употреба кугличних вентила у опреми и цевоводним системима Сједињених Држава треба да посвети већу пажњу отпорности на ватру и спречавању пожара.
Генерално, код подешавања у два положаја, строгих перформанси заптивања, блата, хабања, канала за сужење, брзог отварања и затварања (отварање и затварање од 1/4 окрета), искључивања под високим притиском (велика разлика у притиску), ниске буке, кавитације и испаравања, у цевним системима са малом количином цурења у атмосферу, малим радним обртним моментом и малим отпором течности, препоручују се куглични вентили.
Кугласти вентили су такође погодни за цевоводне системе са лаком конструкцијом, ниским притиском (мала разлика у притиску) и корозивним медијима.
Кугласти вентили се такође могу користити у уређајима ниских температура (криогеним) и цевоводним системима.
У систему цевовода за кисеоник у металуршкој индустрији, потребни су куглични вентили који су прошли строг третман одмашћивања.
Када главне цеви у нафтоводима и гасоводима треба закопати под земљом, потребни су заварени куглични вентили пуног пречника.
Када је потребно подешавање перформанси, треба одабрати куглични вентил са посебном структуром са отвором у облику слова V.
У нафтној, петрохемијској, хемијској индустрији, електроенергетској индустрији и градској градњи, кугласти вентили са заптивањем од метала на метал могу се користити за цевоводне системе са радним температурама изнад 200°C.
7 Принципи примене кугличних вентила
За нафтоводе и гасоводе, цевоводе који се морају очистити и закопати у земљу, користите кугличне вентиле са свим пролазима и потпуно заварене кугличне вентиле; за закопане у земљу, изаберите кугличне вентиле са свим пролазима или прирубничке кугличне вентиле; за гране цеви, изаберите прирубнички спој, заварени спој, куглични вентил са пуним пролазом или смањеним пречником.
За транспортне цевоводе и опрему за складиштење рафинисане нафте, користите прирубничке кугличне вентиле.
За градске гасоводе и цевоводе за природни гас, користите плутајуће кугласте вентиле са прирубничким прикључком и унутрашњим навојем.
У систему цевовода за кисеоник у металуршком систему треба користити фиксни куглични вентил који је прошао строг третман одмашћивања и има прирубнички спој.
За системе и уређаје цевовода ниских температура треба користити кугличне вентиле ниских температура са поклопцима. У систему цевовода јединице за каталитичко крековање јединице за рафинирање нафте може се одабрати куглични вентил типа подизача.
У опреми и цевоводним системима корозивних медија као што су киселине и алкалије у хемијским системима, препоручљиво је користити све кугличне вентиле од нерђајућег челика направљене од аустенитног нерђајућег челика и политетраоксиетилена као седиште и заптивни прстен.
Кугласти вентили са металним заптивањем могу се користити у цевним системима или уређајима за медије високе температуре у металуршким системима, електроенергетским системима, петрохемијским инсталацијама и градским системима грејања.
Када је потребно подешавање протока, може се одабрати пужни погон, пнеуматски или електрични куглични вентил са отвором у облику слова V.