4 palli tihedus
Kõige olulisem istme tihendusmaterjalkuulventiilidon polütetraoksüetüleen (PTFE), mis on tundlik peaaegu kõigi keemiliste ainete suhtes ning millel on madal hõõrdetegur, stabiilne jõudlus, mis ei vanane kergesti, lai temperatuurivahemik ja tihendusvõime. Sellel on suurepärased terviklikud omadused. PTFE füüsikalised omadused, sealhulgas kõrge paisumistegur, külmavoolutundlikkus ja halb soojusjuhtivus, nõuavad aga klapipesa tihendite konstruktsioonilt nendele omadustele keskendumist. Klapipesa tihendi plastmaterjal sisaldab ka täidetud PTFE-d, nailonit ja paljusid muid materjale. Kui tihendusmaterjal muutub kõvaks, kahjustatakse tihendi töökindlust, eriti väikese rõhuerinevuse korral. Lisaks saab klapipesa tihendusmaterjalina kasutada ka sünteetilist kummi, näiteks butüülkummi, kuid selle kasutatav keskkond ja temperatuurivahemik on piiratud. Lisaks, kui keskkonda ei määrita, on sünteetilise kummi kasutamine tõenäoliselt kuuli kinni kiilunud.
Tööstuslike rakenduste, näiteks kõrge temperatuuri, kõrge rõhu, tugeva erosiooni ja pika eluea nõuete täitmiseks on metalltihendiga kuulventiilid viimase kümne aasta jooksul märkimisväärselt arenenud. Eriti arenenud tööstusriikides, nagu Ameerika Ühendriigid, Itaalia, Saksamaa, Hispaania, Holland jne, on kuulventiilide konstruktsiooni pidevalt täiustatud ning on ilmunud täielikult keevitatud korpusega otse maetud kuulventiilid, tõstekuulventiilid ja kuulventiilid pikamaa torujuhtmetes, naftatöötlemisseadmetes jne. Tööstusvaldkond on üha laialdasemalt kasutusel ning ilmuvad suure läbimõõduga (3050 mm), kõrgsurve (70 MPa) ja laia temperatuurivahemikuga (-196–8159 °C) kuulventiilid, mistõttu on kuulventiilide tehnoloogia jõudnud uuele tasemele.
5 Kuulventiilide disain ja tootmine
Tänu arvutipõhise projekteerimise (CAD), arvutipõhise tootmise (CAM) ja Mulberry tootmissüsteemi (FMS) rakendamisele ventiilitööstuses on kuulventiilide projekteerimine ja tootmine jõudnud täiesti uuele tasemele. See mitte ainult ei ole täielikult uuendanud ventiili projekteerimise arvutusmeetodit, vaid on ka vähendanud professionaalse ja tehnilise personali rasket ja korduvat rutiinset projekteerimistööd, nii et tehnikutel on rohkem energiat toodete täiustamiseks, toimivuse parandamiseks ja uute toodete väljatöötamiseks ning uute toodete uurimis- ja arendustsükli lühendamiseks. Tööviljakuse igakülgne parandamine. Tõstevarda tüüpi metalltihendiga kuulventiilide uurimis- ja arendusprotsessis on CAD/CAM-i rakendamise tõttu ilmunud arvutipõhise projekteerimise ja arvutipõhiste CNC-tööpinkide abil valmistatud laia vardaga spiraalplaat, mis on metallist tihend. Kuulventiilil ei ole avamis- ja sulgemisprotsessi ajal kriimustusi ega kulumist, mistõttu kuulventiili tihendusomadused ja kasutusiga paranevad oluliselt. Täielikult avatud kuulventiili voolutakistus on väga väike, peaaegu null, seega kasutatakse võrdse läbimõõduga kuulventiili laialdaselt nafta- ja gaasitorustikes, kuna torustikku on lihtne puhastada. Kuna kuulventiili kuul pühitakse avamise ja sulgemise ajal, saab enamikku kuulventiile kasutada hõljuvate tahkete osakestega keskkondades. Sõltuvalt tihendusrõnga materjalist saab seda kasutada ka pulbrilistes ja granuleeritud keskkondades.
6 kuulventiili kohaldatavad juhud
Kuna kuulventiili istmetihendi materjalina kasutatakse tavaliselt kummi, nailonit ja polütetraoksüetüleeni, piirab selle kasutustemperatuuri istmetihendi materjal. Kuuli laiuse piirav efekt saavutatakse metallkuuli ja plastist ventiilitihendi vahel keskkonna mõjul üksteise vastu surumisega (ujuv kuulventiil). Teatud kontaktrõhu mõjul deformeerub ventiilitihendi tihendusrõngas mõnes piirkonnas elastselt ja plastiliselt. See deformatsioon võib kompenseerida kuuli valmistamise täpsust ja pinna karedust ning tagada kuulventiili tihendusvõime.
Lisaks, kuna kuulventiili istme tihendusrõngas on tavaliselt valmistatud plastikust, tuleb kuulventiili konstruktsiooni ja jõudluse valimisel arvestada kuulventiili tulekindluse ja tulekindlusega, eriti nafta-, keemia-, metallurgia- ja muudes sektorites, tuleohtlikes ja plahvatusohtlikes keskkondades. Kuulventiilide kasutamisel Ameerika Ühendriikide seadmetes ja torustikus tuleks pöörata rohkem tähelepanu tulekindlusele ja tulekahjude ennetamisele.
Üldiselt on kaheasendilise reguleerimise, range tihendusvõime, muda, hõõrdumise, kaeluse, kiire avamise ja sulgemise (1/4 pööret avamine ja sulgemine), kõrge rõhu väljalülituse (suur rõhuerinevus), madala mürataseme, kavitatsiooni ja aurustumise korral soovitatav kasutada kuulventiile torusüsteemides, kus atmosfääri lekib vähe, on väike töömoment ja väike vedelikutakistus.
Kuulventiilid sobivad ka kerge konstruktsiooniga torusüsteemidele, madala rõhukatkestuse (väike rõhuerinevus) ja söövitavate keskkondade jaoks.
Kuulventiile saab kasutada ka madala temperatuuriga (krüogeensetes) seadmetes ja torustikusüsteemides.
Metallurgiatööstuse hapnikutorustiku süsteemis on vaja kuulventiile, mis on läbinud range rasvaärastustöötluse.
Kui nafta- ja gaasijuhtmete põhiliinid tuleb maa alla matta, on vaja täisläbimõõduga keevitatud kuulventiile.
Kui on vaja jõudlust reguleerida, tuleks valida spetsiaalse konstruktsiooniga kuulventiil, millel on V-kujuline ava.
Nafta-, naftakeemia-, keemia-, elektri- ja linnaehituses saab metall-metallist tihendatud kuulventiile kasutada torusüsteemides, mille töötemperatuur on üle 200 °C.
Kuulventiilide rakenduspõhimõtted
Nafta- ja maagaasitorustike, puhastamist vajavate ja maasse paigaldatavate torustike puhul kasutage täisläbipaistvaid ja keevitatud kuulventiile; maasse paigaldatavate torude puhul valige keevitatud või äärikuga täisläbipaistvad kuulventiilid; harutorude puhul valige äärikühendus, keevitusühendus, täisläbipaistvad või vähendatud läbimõõduga kuulventiilid.
Rafineeritud õli transporditorustiku ja ladustamisseadmete jaoks kasutage äärikuga kuulventiile.
Linna gaasi- ja maagaasitorustike puhul kasutage äärikuühenduse ja sisekeermega ujuvkuulventiile.
Metallurgiasüsteemi hapnikutorustiku süsteemis tuleks kasutada fikseeritud kuulventiili, mis on läbinud range rasvaärastustöötluse ja äärikuühenduse.
Madala temperatuuriga torustike ja seadmete puhul tuleks kasutada kapsliga madala temperatuuriga kuulventiile. Nafta rafineerimisüksuse katalüütilise krakkimise seadme torustikusüsteemis saab valida tõstejõuga kuulventiili.
Keemiasüsteemides kasutatavate söövitavate keskkondade, näiteks happe ja leelise, seadmetes ja torusüsteemides on soovitatav kasutada kõiki austeniitsest roostevabast terasest ja polütetraoksüetüleenist valmistatud roostevabast terasest kuulventiile istmena ja tihendusrõngana.
Metall-metallist tihenduskuulventiile saab kasutada torusüsteemides või seadmetes kõrgtemperatuursete keskkondade jaoks metallurgiasüsteemides, elektrisüsteemides, naftakeemiaseadmetes ja linna küttesüsteemides.
Vooluhulga reguleerimise vajaduse korral saab valida V-kujulise avaga ussikäigukastiga, pneumaatilise või elektrilise kuulventiili.