Что такое шаровой кран с V-образным вырезом?
Содержание
- Для чего нужен V-образный вырез
- Какие бывают V-образные вырезы
- Что такое Кv и для чего нужен этот параметр
- Можно ли использовать кран с V-образным вырезом, как запорное, а не регулирующее устройство
- Бывают ли иные формы вырезов шара?
- Выводы
Это шаровой кран, в котором запорный элемент (шар) имеет не стандартный сквозной цилиндрический вырез, а вырез "галочкой", в форме латинской буквы V, только ориентированной горизонтально (т.е. "лежащей на боку").
В отличие от стандартных шаровых кранов, выполняющих запирающую функцию (открыть/закрыть поток жидкости или газа), шаровые краны с V-образным вырезом предназначены для плавного регулирования потока.
01 Для чего нужен V-образный вырез
Обычный полнопроходной шаровой кран имеет "плохую", так называемую, регулирующую кривую - т.е. зависимость потока через кран от угла поворота шара (при постоянном давлении на входе) нелинейна. Соответственно, при регулировании небольшое изменение положения крана может вызвать сильное изменение потока, причем изменение это будет разным в разных положениях крана. Понятно, что это очень неудобно, и снижает точность регулирования.
Для регулирующей арматуры стараются получить кривую регулирования как можно ближе к прямой линии - тогда регулировка потока происходит проще, удобнее, точнее. V-образный вырез шара как раз и "спрямляет" регулирующую характеристику шарового крана.
02 Какие бывают V-образные вырезы
В зависимости от желаемого диапазона регулирования, V-образный вырез может иметь разный угол, обычно, от 15 до 90 градусов,что дает возможность для одного и того же диаметра трубопровода выбрать разный диапазон регулирования потоков.
Чаще всего встречаются краны с вырезом 30 градусов.
Производитель/поставщик, обычно, указывает Kv своих кранов, чтобы инженер мог съориентироваться на какой диапазон потоков лучше устанавливать данную регулирующую арматуру.
03 Что такое Кv и для чего нужен этот параметр
Kv - универсальная характеристика для любой регулирующей арматуры (и не только). Это скорость потока через полностью открытое регулирующее устройство в м3/ч при перепаде давления на нем 1 атм.
Эту величину можно, условно, считать максимальной пропускной способностью регулирующей трубопроводной арматуры.
Условно, - потому что при большем перепаде давления она будет пропускать больший поток - и это принципиальное соображение если планируется работа, например, на открытую систему (например, араматура регулирует скорость излива жидкости из напорного трубопровода в безнапорную емкость). В этом случае перепад давления на арматуре может быть гораздо больше, сответственно, больше и поток.
Для оценок и расчетов следует помнить, что зависимоть сопротивления любой гидравлической системы от потока квадратична (это правая ветвь параболы, направленной вверх, с вершиной в нулевых координатах). Т.е. при изменении потока, например, в 2 раза, сопротивление гидравлической системы вырастет в 4 раза (2 в квадрате).
04 Можно ли использовать кран с V-образным вырезом, как запорное, а не регулирующее устройство
Можно, и, в некоторых случаях, даже следует.
Например, в системах, где закрытие арматуры может или должно (по технологическим причинам) производится очень быстро, одной из проблем является гидроудар в системе, - из-за резкой остановки потока.
В таких системах использование шаровых кранов с V-образным вырезом вместо стандартных может решить или, как минимум, смягчить проблему (снизить пиковое давление гидроудара) за счет того, что перекрытие потока жидкости такой арматурой будет осуществляться более плавно при той же скорости ее закрытия.
Такого рода проблемы нередки при использовании пневмоприводов. Применение в сочетании с ними шаровых кранов с V-образным вырезом для перекрытия потоков может быть разумной предосторожностью со стороны инженера.
05 Бывают ли иные формы вырезов шара?
V-образный вырез - не единственная модификация выреза шарового крана. Например, встречаются краны с щелевым вырезом.
Такие краны таже предназначены для регулирования, но, обычно, заметно меньших потоков жидкости или газа, так как имеют существенно более низкий Kv при том же Ду.
06 Выводы
Шаровой кран с V-образным вырезом является очень удобным вариантом регулирующей арматуры, обладающей всеми достоинствами конструкции шарового крана, но позволяющей осуществлять плавную регулировку потока, как в ручном, так и в автоматическом (в сочетании с регулирующим приводом) режимах, в различных диапазонах (в зависимости от угла выреза).
В ряде случаев, и для отсечной арматуы, когда требуется обеспечить плавность изменения потока при ее закрытии, вместо стандартных полнопроходных шаровых кранов целесообразно применять шаровые краны с V-образным вырезом.