מבנה, מאפיינים, יתרונות וסיווג של שסתום כדורי

השסתום הכדורי נוצר משסתום התקע, בעל אותה פעולת הרמה של סיבוב של 90 מעלות. ניתן לסגור את השסתום הכדורי בחוזקה רק על ידי סיבוב של 90 מעלות ומומנט סיבוב קטן. החלל הפנימי השווה לחלוטין של גוף השסתום מספק התנגדות קטנה ומעבר ישר למדיום.

המאפיינים העיקריים של שסתום כדורי הם מבנה קומפקטי, תפעול ותחזוקה קלים, מתאים למדיות עבודה כלליות כגון מים, ממס, חומצה וגז טבעי, ומתאים גם למדיה עם תנאי עבודה גרועים, כגון חמצן, מי חמצן, מתאן ו אתילן. גוף השסתום הכדורי יכול להיות אינטגרלי או משולב.

1. החלק הסוגר של השסתום הכדורי הוא כדור. זהו סוג של שסתום שהכדור מסתובב סביב קו המרכז של גוף השסתום כדי לפתוח ולסגור. שסתום כדורי משמש בעיקר לניתוק, הפצה ושינוי כיוון הזרימה של המדיום בצינור. שסתום כדורי הוא סוג חדש של שסתום בשימוש נרחב בשנים האחרונות. יש לו יתרונות רבים, כדלקמן.

2. יש לו את התנגדות הזרימה הנמוכה ביותר (למעשה 0); ניתן להשתמש בו בנוזל רתיחה בינוני ונמוך מאכל כי הוא לא יידבק בזמן העבודה (כשאין חומר סיכה).

3. בטווח גדול של לחץ וטמפרטורה, זה יכול להשיג איטום מלא;.

4. הוא יכול לממש פתיחה וסגירה מהירה, וזמן הפתיחה והסגירה של מבנים מסוימים הוא רק 0.05 ~ 0.1 שניות, כדי להבטיח שניתן להשתמש בו במערכת האוטומציה של ספסל המבחן. כאשר השסתום נפתח ונסגר במהירות, אין השפעה במהלך הפעולה, וניתן למקם את חלק הסגירה הכדורי באופן אוטומטי בעמדת הגבול;

5. בפתיחה מלאה ובסגירה מלאה, משטח האיטום של מושב הכדור ומושב השסתום מבודד מהמדיום, כך שהמדיום העובר דרך השסתום במהירות גבוהה לא יגרום לשחיקה של משטח האיטום.

6. יש לו מבנה קומפקטי ומשקל קל, כך שהוא יכול להיחשב כמבנה השסתום הסביר ביותר למערכת בינונית בטמפרטורה נמוכה; גוף השסתום סימטרי, במיוחד מבנה גוף השסתום המרותך, שיכול לשאת היטב את הלחץ מהצינור; חלק הסגירה יכול לשאת את הפרש הלחץ הגבוה בעת הסגירה.

ניתן לקבור ישירות את השסתום הכדורי עם גוף השסתום המרותך במלואו באדמה, כך שהחלקים הפנימיים של השסתום לא יישחקו, וחיי השירות המרביים יכולים להגיע ל-30 שנה. זהו השסתום האידיאלי ביותר עבור צינורות נפט וגז.

ניתן לחלק את שסתום הכדור ל:

1. שסתום כדור צף

הכדור צף. בפעולה של לחץ בינוני, הכדור יכול לייצר תזוזה מסוימת וללחוץ בחוזקה על משטח האיטום של קצה היציאה כדי להבטיח את איטום קצה היציאה. המבנה של שסתום כדור צף הוא פשוט וביצועי האיטום שלו טובים, אך העומס של מדיום העבודה שנושא הכדור מועבר כולו לטבעת איטום היציאה, ולכן יש לשקול האם חומר טבעת האיטום יכול לעמוד בעומס העבודה של מדיום הכדור. מבנה זה נמצא בשימוש נרחב בשסתומי כדור בלחץ בינוני ונמוך.

2. שסתום כדור קבוע

הכדור קבוע ואינו זז בלחץ. שסתומים כדוריים קבועים מצוידים במושבים צפים. תחת לחץ של בינוני, המושבים זזים כדי לגרום לטבעת האיטום ללחוץ בחוזקה על הכדור כדי להבטיח את האיטום. מיסבים מותקנים בדרך כלל על הצירים העליונים והתחתונים של הכדור, עם מומנט הפעלה קטן, המתאימים לשסתומים בלחץ גבוה ובקוטר גדול. על מנת להפחית את מומנט הפעולה של שסתום כדורי ולהגביר את אמינות האיטום, שסתום כדורי אטום בשמן הופיע בשנים האחרונות. שמן סיכה מיוחד מוזרק בין משטחי האיטום ליצירת סרט שמן, אשר לא רק משפר את ביצועי האיטום, אלא גם מפחית את מומנט ההפעלה, ומתאים יותר לשסתום כדורי בלחץ גבוה ובקליבר גדול.

3. שסתום כדור אלסטי

הכדור הוא אלסטי. גם הכדור וגם טבעת האיטום של המושב עשויים מחומרי מתכת. הלחץ הספציפי של החותם גדול מאוד. הלחץ של המדיום עצמו אינו יכול לעמוד בדרישות החותם, ולכן יש להפעיל כוח חיצוני. שסתום זה מתאים לטמפרטורה גבוהה ולמדיום בלחץ גבוה. הכדור האלסטי אמור לפתוח חריץ אלסטי בקצה התחתון של הדופן הפנימית של הכדור כדי להשיג גמישות. כאשר התעלה סגורה, הראש בצורת טריז של מוט השסתום משמש כדי לגרום לכדור להתרחב ולהידחס עם מושב השסתום כדי להשיג איטום. לפני סיבוב הכדור, שחררו תחילה את הראש בצורת טריז, ואז הכדור יחזור לצורתו המקורית, כך שיהיה מרווח קטן בין הכדור למושב השסתום, מה שיכול להפחית את החיכוך ומומנט הפעולה של משטח האיטום .

ניתן לחלק את השסתום הכדורי לסוג ישר דרך, סוג תלת כיווני וסוג זווית ישרה לפי מיקום הערוץ שלו. שני השסתומים הכדוריים האחרונים משמשים להפצת מדיה ולשינוי כיוון הזרימה של המדיה.

המאפיינים הרבים שלו הופכים את שסתום הכדור לשימוש נרחב בנפט, תעשייה כימית, ייצור חשמל, ייצור נייר, אנרגיה אטומית, תעופה, רקטות ומחלקות אחרות, כמו גם בחיי היומיום של אנשים.