Клапан-бабочка и шаровой клапан: в чем разница и что лучше для вашего проекта?

Выбор неправильного клапана для вашего трубопровода приводит к дорогостоящим утечкам, потерям энергии и бесконечным простоям. Давление возрастает - в буквальном смысле слова - до тех пор, пока вы не выберете правильный тип клапана, отвечающий потребностям вашей системы в расходе, управлении и обслуживании.

Основное различие между шаровыми и поворотными кранами заключается в способе управления потоком: в шаровых кранах используется вращающийся шар с отверстием для герметичного перекрытия и низкого перепада давления, а в поворотных кранах используется вращающийся диск, который имеет небольшой вес и идеально подходит для экономии места и экономичного дросселирования в больших трубах.

Шаровые краны и поворотные затворы

План статьи

1. Что такое шаровой кран и как он работает?
2. Что такое поворотный клапан и где он используется?
3. Шаровые краны и поворотные затворы: Ключевые различия объяснены
4. Какой клапан лучше для регулирования расхода и перепада давления?
5. Типы шаровых кранов для промышленного применения
6. Типы поворотных затворов и их уникальные преимущества
7. Как работают шаровые краны и поворотные затворы на трубах разных размеров?
8. Установка, обслуживание и стоимость жизненного цикла: Практическое сравнение
9. Тематическое исследование: Выбор подходящего клапана для модернизации системы автоматизации производства
10. Как интеллектуальные решения для клапанов повышают эффективность современных зданий
11. Часто задаваемые вопросы о шаровых кранах и поворотных затворах
12. Сводная таблица: Когда следует выбирать каждый тип клапана

1. Что такое шаровой кран и как он работает?

А шаровой клапан это четвертьоборотный клапан с круглым шаром с отверстием внутри корпуса клапана. При повороте рукоятки на 90° отверстие в шаре выравнивается с трубой и пропускает поток, либо поворачивается перпендикулярно, полностью перекрывая поток. Эта простая, но мощная конструкция делает шаровые краны оптимальным решением для перекрытия и изоляции в любых системах - от водопроводов до промышленных установок.

Почему шаровым кранам доверяют в промышленности

• Герметичное перекрытие: Даже после многих лет эксплуатации шаровые краны редко дают течь благодаря плотному уплотнению между плавающим шаром и седлом клапана.
• Минимальное падение давления: Полнопортовые шаровые краны имеют размер прохода, равный размеру трубы, что обеспечивает практически полное отсутствие потерь в расходе.
• Прочность и надежность: Шаровые краны идеально подходят для многократных циклов включения/выключения и сложных промышленных условий.
• Готовность к автоматизации: Шаровые краны плавно работают с электрическими или пневматическими приводами для дистанционного управления.

Стат:
Шаровые краны обычно рассчитаны на давление до 1 000 фунтов на кв. дюйм для воды, нефти и газа, а в критически важных системах их производительность превышает 10 000 фунтов на кв. дюйм.

2. Что такое поворотный клапан и где он используется?

А дроссельный клапан Для управления потоком в клапане используется диск, закрепленный на штоке, который вращается внутри клапана. Подобно крыльям бабочки, диск поворачивается на 90°, чтобы либо пропускать жидкость, либо перекрывать трубу. Заслонки обычно легче шаровых кранов, их легче устанавливать, и они более экономичны при больших диаметрах труб.

Основные области применения поворотных затворов

• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлажденной воды: Небольшой вес и простой монтаж в виде пластин делают поворотные затворы стандартным выбором для труб HVAC большого диаметра.
• Муниципальное водоснабжение и водоотведение: Поворотные заслонки доступны в размерах до 2 000 мм для основных городских магистралей.
• Перерабатывающая промышленность: Там, где требуется точное дросселирование или балансировка потока, поворотные затворы могут использоваться для управления всеми видами оборудования - от химикатов до пищевых продуктов.

Цитата:

"Поворотные заслонки можно устанавливать в узких трубопроводах с ограниченным пространством, что делает их фаворитом для высотных и корабельных систем". - Инженер по оборудованию, Шанхай

дроссельный клапан

3. Шаровой клапан и поворотный клапан: Ключевые различия

Отраслевой факт:
Поворотные затворы используются в более чем 50% всех проектах большого диаметра в сфере ОВКВ и водоснабжения по всему миру благодаря своей компактности и экономичности.

4. Какой клапан лучше для регулирования расхода и перепада давления?

Управление потоком

Шаровые краны обеспечивают превосходное перекрытие, но имеют ограниченное управление для модуляции потока. В стандартной конструкции отверстие в шаре открывается полностью на 90°, поэтому поток резко переключается с режима "выключено" на режим "включено". Для лучшего управления потоком шаровой кран с v-образным портом имеет отверстие точной формы, что позволяет более плавно модулировать поток и управлять им в разных диапазонах.

Однако дроссельные клапаны предназначены для дросселирования и балансировки потока в любом положении между полностью открытым и закрытым. Диск клапана может быть отрегулирован для точного управления расходом, что делает дроссельные клапаны идеальными для балансировки охлажденной воды или распределения воздуха в системах ОВКВ.

Падение давления

• Шаровой кран: В полнопроходном шаровом кране перепад давления практически равен нулю - идеальное решение для систем, требующих максимального расхода.
• Поворотный клапан: Диск внутри крана всегда вызывает некоторую турбулентность, что приводит к увеличению перепада давления. В системах, где перепад давления должен быть минимальным, предпочтительнее использовать шаровые краны.

Таблица данных:

5. Типы шаровых кранов для промышленного применения

Шаровые краны выпускаются нескольких типов, каждый из которых подходит для решения конкретных задач в области автоматизации зданий, производства или распределения воды:

• Плавающий шаровой клапан: Шарик плавает и прижимается к седлу, обеспечивая герметичное перекрытие в обоих направлениях. Широко используется в водопроводных линиях.
• Шаровой кран с цапфой: Шар закреплен на обоих концах, подходит для работы с газом, нефтью или паром под высоким давлением. Уменьшенный крутящий момент и больший диапазон размеров.
• Шаровой кран с V-образным отверстием: Имеет V-образную выемку в шаре или седле для точного управления потоком. Используется в управлении технологическими процессами для дозирования химических веществ.
• Полнопортовый шаровой кран: Отверстие совпадает с диаметром трубы, что обеспечивает отсутствие ограничений - идеальное решение для шламов или там, где минимальный перепад давления имеет решающее значение.
• Шаровой кран с редукционным отверстием: Отверстие меньше, чем труба, что обеспечивает компактность конструкции при меньшей стоимости при некотором снижении расхода.

Цитата:

"Для линий подачи воды высокой чистоты в фармацевтике шаровой кран с заполнением полости - обязательное условие. Он предотвращает накопление продукта и поддерживает гигиену". - Инженер по качеству, биотехнологический завод

Электрический шаровой кран из нержавеющей стали

6. Типы поворотных затворов и их уникальные преимущества

Поворотные затворы бывают нескольких конфигураций, каждая из которых имеет свои преимущества в различных условиях эксплуатации:

• Вафельные поворотные затворы: Устанавливается между двумя фланцами труб, фиксируется фланцевыми болтами. Компактные и легкие, идеально подходят для ограниченного пространства.
• Поворотные заслонки с наконечником: Имеют резьбовые вставки (проушины) для каждого болта, что позволяет снимать трубопровод с одной стороны, не затрагивая другую.
• Поворотные затворы с двойным и тройным смещением: Предназначены для работы при повышенном давлении и температуре, а также для улучшения герметичности паропроводов или технологических газопроводов.
• Поворотные затворы с эластичным седлом: Для герметичного перекрытия в системах низкого давления используйте резиновые или эластомерные седла.
• Высокопроизводительные поворотные затворы: С металлическими седлами, подходит для критической изоляции на нефтяных, газовых или энергетических установках.

Подробнее о Электроприводы для поворотных затворовОбратитесь к нашей внутренней странице с подробным техническим руководством.

7. Как работают шаровые краны и поворотные затворы на трубах разных размеров?

Выбор правильного тип клапана зависит от размера труб, рабочего давления и специфических требований вашей системы.

• Шаровые краны идеально подходят для труб меньшего диаметра (до DN150), особенно там, где необходимо герметичное перекрытие. Полнопортовые шаровые краны обеспечивают практически нулевое падение давления и выпускаются из нержавеющей стали, латуни или ПВХ, подходят для питьевой воды, сжатого воздуха и топливопроводов.
• Затворы-бабочки Они отлично подходят для больших трубопроводов (DN200 и выше), где их легкий, компактный корпус и преимущества по стоимости значительно упрощают установку по сравнению с тяжелыми шаровыми кранами. Поворотные затворы можно встретить в массивных магистралях централизованного охлаждения и водопроводных сетях.

Факт:
10-дюймовый поворотный затвор весит на 80% меньше, чем аналогичный шаровой кран, а трудозатраты на установку часто сокращаются вдвое.

Внутренняя ссылка:
Полное руководство по Выбор размеров труб для промышленных клапановИзучите наш ресурсный центр.

8. Установка, обслуживание и стоимость жизненного цикла: Практическое сравнение

Установка

• Затворы-бабочки: Устанавливаются между фланцами с помощью всего четырех болтов (вафельный тип) или шпилек с резьбой (ушковый тип). Благодаря небольшому весу и малым размерам между фланцами снижается стоимость оборудования и время установки.
• Шаровые краны: Требуется больше места для поворота рукоятки на 90°. Для шаровых кранов с приводом огибающая привода может быть значительной, что требует большего свободного пространства.
• Совет: Для модернизации в тесных механических помещениях обычно проще установить поворотные затворы.

Техническое обслуживание и жизненный цикл

• Шаровые краны: Как правило, замена седла и уплотнения не вызывает затруднений - многие трехсекционные шаровые краны позволяют обслуживать внутренние детали без извлечения крана из трубы. Конструкции с плавающим и цапфовым шаром обеспечивают долговременную надежность даже при работе с жесткими средами.
• Затворы-бабочки: Седло и диск заменяются реже, но если седло выходит из строя, может потребоваться полный демонтаж клапана, особенно в пластинчатых конструкциях. Однако поворотные затворы, как правило, менее подвержены внешним утечкам из-за меньшего количества соединений корпуса.
• Сравнение стоимости: Для DN200 и выше поворотные затворы позволяют сэкономить 20-40% на покупке и установке по сравнению с шаровыми кранами.

Цитата:

"Переход с шаровых кранов большого диаметра на поворотные затворы сократил наши затраты на установку более чем на $15 000 в рамках одного проекта." - Руководитель проекта, промышленный завод

Внутренняя ссылка:
Читайте наш руководство по установке клапанов большого диаметра чтобы получить больше практических советов.

9. Тематическое исследование: Выбор подходящего клапана для модернизации заводской автоматики

Общие сведения:
Предприятию пищевой промышленности требовалось автоматизировать изоляцию и управление потоком в нескольких трубах из нержавеющей стали, по которым подавались вода, рассол и чистящие химикаты. Существующие шаровые клапаны протекали и требовали частого ручного вмешательства.

Решение:
Наши инженеры провели оценку объекта и рекомендовали использовать полнопроходные шаровые краны для химических линий (чтобы обеспечить герметичное перекрытие и избежать падения давления) и пластинчатые поворотные затворы для водопроводных сетей (чтобы уменьшить вес и упростить управление). Все краны были оснащены интеллектуальными электрическими приводами.

Результаты:

• Сокращение времени на техническое обслуживание благодаря 60%
• Снижение энергопотребления завода на 8%
• Практически исключены простои при ремонте клапанов

Внутренняя ссылка:
Подробнее на Индивидуальные решения интеллектуальных клапанов для технологических отраслей.

10. Как решения на основе интеллектуальных клапанов повышают эффективность современных зданий

Сегодняшний промышленный клапан Технология выходит далеко за рамки простого включения/выключения. Инженеры по автоматизации зданий требуют клапанные решения которые легко интегрируются с датчиками, контроллерами и облачными панелями управления.

• Шаровые краны и поворотные затворы Они выпускаются с электрическими, пневматическими и даже IoT-приводами.
• Наша серия интеллектуальных клапанов поддерживает протоколы Modbus, BACnet и беспроводные протоколы, предоставляя руководителям объектов данные о состоянии, предупреждениях об утечках и производительности в режиме реального времени.
• Анализируя кривые крутящего момента и количество циклов, наша система прогнозирует износ уплотнений, позволяя планировать обслуживание до выхода из строя.

Отраслевой обзор:
Интеллектуальные клапаны позволяют сократить потери воды и внеплановые отключения на 25% по сравнению с клапанами с ручным управлением.

Внутренняя ссылка:
Узнайте, как наши интеллектуальные решения для управления клапанами может повысить эффективность вашего здания.

11. Часто задаваемые вопросы о шаровых кранах и поворотных затворах

Как выбрать шаровой или поворотный клапан для своего проекта?
Учитывайте размер трубы, потребности в регулировании потока, требования к перепаду давления и бюджет. Шаровые краны обеспечивают герметичное перекрытие и низкий перепад давления, в то время как поворотные затворы лучше подходят для больших труб и модулирования потока.

Можно ли использовать поворотный клапан для изоляции?
Да, поворотные затворы могут служить в качестве запорной арматуры, но в условиях высокого давления или в опасных средах они могут быть не столь герметичны, как шаровые краны.

В чем разница в обслуживании между шаровыми и поворотными кранами?
Шаровые краны позволяют легко заменить седло, не снимая клапан с трубы. Замена седла поворотных затворов часто требует полного демонтажа клапана, но их конструкция менее подвержена утечкам.

Существуют ли шаровые краны больших диаметров?
Существуют шаровые краны большого диаметра, но они, как правило, тяжелые и дорогие. При диаметре выше DN200 предпочтительнее использовать поворотные затворы.

Какие типы приводов могут использоваться с этими клапанами?
Как шаровые краны, так и поворотные затворы могут быть автоматизированы с помощью электрических, пневматических или гидравлических приводов. Мы предлагаем решения для всех основных протоколов и областей применения.

Какова разница в перепадах давления между двумя типами?
Полнопортовые шаровые краны обеспечивают минимальное падение давления. Поворотные затворы имеют более высокие потери давления из-за диска в потоке, но это часто приемлемо в некритичных системах.

12. Сводная таблица: Когда следует выбирать каждый тип клапана

Краткое содержание - что нужно запомнить

• Шаровые краны: Лучше всего подходит для герметичного перекрытия, минимального перепада давления и небольших труб. Варианты исполнения включают полнопортовые, уменьшенные, V-образные, плавающие и цапфовые конструкции.
• Затворы-бабочки: Легкий, экономичный, отлично подходит для управления потоком, особенно в больших трубах и в условиях ограниченного пространства.
• Регулирование расхода и перепад давления: Шаровые краны отлично справляются с задачей перекрытия; поворотные затворы - с задачей модуляции. Полнопортовые шаровые краны обеспечивают практически нулевой перепад давления.
• Установка и обслуживание: Поворотные затворы легче устанавливать в больших размерах; шаровые краны проще обслуживать на месте.
• Интеллектуальные решения для клапанов: Современные шаровые краны и поворотные затворы могут быть автоматизированы и контролироваться дистанционно для обеспечения эффективности и надежности.
• Сотрудничество с производителем: Работайте с опытным производителем клапанов, чтобы обеспечить правильный выбор клапана для конкретных нужд вашего проекта.

Вам нужны экспертные рекомендации или индивидуальные решения для клапанов?
Посетите наш Домашняя страница для интеллектуального производства клапанов или свяжитесь с нашими инженерами напрямую, чтобы получить бесплатную консультацию и подробное предложение.