ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции шаровых кранов из "Контроль герметичности запорной арматуры компрессорной станции магистрального газопровода" Однако изготовление шаровых кранов имеет и свои трудности, так как при изготовлении сферы нужны специальные станки и приспособления. Другой причиной, до некоторых пор сдерживавшей широкое применение шаровых кранов, было то обстоятельство, что для создания нужного для герметичности удельного давления на металлических уплотнительных поверхностях необходимо приложить значительные усилия. В конических кранах эта проблема решается принципиально просто за счет разложения сил на конусе. В шаровых кранах этот вопрос может быть решен двумя путями. Первый путь - применение шаровых кранов со смазкой на высокие давления среды и большие проходы (главным образом, для магистральных газопроводов). В этом случае усилие, создаваемое перепадом давления среды на большой площади, позволяет надежно герметизировать затвор, а применение смазки уменьшает необходимые усилия для управления краном. Второй путь стал технически возможным в связи с разработкой и получением новых типов пластмасс (фторопласты, полиамиды и др.), способных выдерживать высокие удельные давления, коррозионно-стойких и с низким коэффициентом трения по металлу. Это позволило применить в шаровых кранах пластмассовые уплотнительные кольца и снизить усилия, необходимые для герметизации затвора (за счет значительно более низкого модуля упругости пластмасс). Шаровые краны изготовляются с плавающим шаром (пробкой) и с шаром в опорах. [c.12] Существенными недостатками кранов с плавающим шаром являются значительные крутящие моменты, требуемые для управления необходимость применения в связи с этим мощных приводов, имеющих большую массу и размеры нестабильность крутящих моментов. [c.13] К тому же во всех кранах с плавающим шаром в закрытом положении одно из седел, а в открытом два - не поджаты к шару. Более того, между седлами и шаром имеется зазор - удобное место для выпадения гидратов. В тех случаях, когда они образуются, стронуть шар с места еще труднее, иногда для этого приходится долго разогревать корпус крана. [c.13] В кранах с шаром в опорах (с плавающими кольцевыми седлами) эти недостатки практически отсутствуют. [c.13] Уплотнительные кольца разгружены от полного давления среды на площадь затвора, которое воспринимается подшипниками, и прижимаются к пробке пружинами и давлением среды. [c.13] Контактное давление на уплотнительных поверхностях здесь мало зависит от силы, возникающей от давления рабочей среды, а радиус трения равен радиусу опор. Явление нестабильности усилия, требуемого для управления, в них выражено не так заметно. Кран в любом случае остается управляемым. Площадь контакта седла с шаром не велика, контактное давление также ниже, седла постоянно поджаты к шару и мест, удобных для образования гидратов, нет. Важно также то, что уменьшенный момент сопротивления на валу крана с пробкой в опорах и с плавающими кольцевыми седлами по сравнению с моментом сопротивления на валу крана с плавающей пробкой позволяет комплектовать краны с шаром в опорах приводами, имеющими большой запас по мощности. [c.13] К недостаткам конструкции крана с плавающими кольцами можно отнести большую сложность по сравнению с кранами с плавающей пробкой, а также более высокие требования к точности изготовления. [c.14] Краны с шаром в опорах различают по конструкции узла уплотнения. Уплотнительное кольцо может располагаться в шаре или в корпусе (применяется чаще). В последнем случае седло может отводиться от шара или не отводиться. Отвод седла осуществляется (например, с использованием надувных колец) до поворота шара, и затем седло устанавливается на место после перестановки крана. Седла, которые не отводятся, могут быть разгруженными или неразгруженными. Разгрузка колец от действия на них давления рабочей среды осуществляется до поворота шара. Неразгруженные седла могут быть поворотными и неповоротными. Поворотные седла поворачиваются на небольшой угол при каждом закрывании крана. Для обеспечения герметичности запорного органа седла могут поджиматься к шару только давлением рабочей среды или комбинированным способом (пружиной и давлением среды). [c.14] Наиболее эффективно работает запорный орган с седлами, поджа-тие которых к шару обеспечивается комбинированным способом. Схема работы такого запорного органа представлена на рис. 1. [c.14] При небольшом давлении рабочей среды герметичность обеспечивается пружиной 3, к действию которой подключается давление рабочей среды по мере его роста. [c.14] плавающее уплотнительное кольцо 2 будет находиться в положении 1, если газ в кран поступает по стрелке Р (т.е. в уплотнение он поступает со стороны любого из патрубков крана, а в полости корпуса давления нет). В таком случае равнодействующие от сил давления на соответствующие площади системы колец 4 и 2 будут 8 и Б уравновешены между собой, так как давление действует на одинаковые площади, а направление сил от давления противоположно А - поджимает резиновое кольцо 5 к шару 6, обеспечивая тем самым герметичность уплотнения. [c.14] При этом важно отметить, что сохранение подвижности плавающего уплотнительного кольца во время всего срока службы крана также играет решающую роль для увеличения срока его работоспособности. [c.15] Вернуться к основной статье