Күнделікті үлкен диаметрлі шар клапандарын пайдаланатын пайдаланушылар арасында үлкен диаметрлі шар клапандарын бу, жоғары қысымды су және т.б. сияқты салыстырмалы түрде үлкен қысым айырмашылығы бар орталарда қолданған кезде жабу қиын болатыны туралы жиі айтылады. Күшпен жабылған кезде әрқашан ағып кету болатыны анықталады және оны тығыз жабу қиын. Бұл мәселенің себебі клапанның құрылымдық дизайны мен адам шекті деңгейінің жеткіліксіз шығыс моментінен туындайды.

Үлкен диаметрлі клапандарды ауыстырудағы қиындықтарды талдау

Ересек адамның орташа көлденең шекті шығыс күші әртүрлі дене бітіміне байланысты 60-90 кг құрайды.

Әдетте, шар тәрізді клапанның ағын бағыты төмен ішке және жоғары сыртқа бағытталған. Адам клапанды жапқан кезде, адам денесі тұтқаны көлденең айналдыруға итереді, осылайша клапан қақпағы жабылуды жүзеге асыру үшін төмен қарай жылжиды. Бұл кезде үш күштің тіркесімін жеңу қажет, атап айтқанда:

(1) Осьтік тарту күші Fa;

(2) Орама мен клапан сабы арасындағы үйкеліс күші Fb;

(3) Клапан сабағы мен клапан дискісінің өзегі арасындағы жанасу үйкеліс күші Fc

Моменттердің қосындысы ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Диаметр неғұрлым үлкен болса, осьтік тарту күші соғұрлым көп болатынын көруге болады. Жабық күйге жақын болған кезде, осьтік тарту күші құбыр желісінің нақты қысымына жақын болады (P1-P2≈P1, P2=0 салдарынан).

Мысалы, 10 бар бу құбырында DN200 калибрлі шар тәрізді клапан қолданылады, тек бірінші жабылатын осьтік тарту күші Fa=10×πr2=3140кг, ал жабу үшін қажетті көлденең дөңгелек күш қалыпты адам денесі шығара алатын көлденең дөңгелек күш шегіне жақын, сондықтан бір адамның бұл жағдайда клапанды толығымен жабуы өте қиын.

Әрине, кейбір зауыттар мұндай клапандарды кері бағытта орнатуды ұсынады, бұл жабудың қиындығы мәселесін шешеді, бірақ жабылғаннан кейін ашудың қиындығы да бар.

Үлкен диаметрлі шар клапандарының ішкі ағып кету себептерін талдау

Үлкен диаметрлі шар тәрізді клапандар әдетте қазандықтардың шығыстарында, негізгі цилиндрлерде, бу құбырларында және басқа жерлерде қолданылады. Бұл жерлерде келесі мәселелер туындайды:
(1) Әдетте, қазандықтың шығысындағы қысым айырмашылығы салыстырмалы түрде үлкен, сондықтан бу ағынының жылдамдығы да үлкен, ал тығыздау бетіне эрозиядан келтірілетін зақым да үлкен. Сонымен қатар, қазандықтың жану тиімділігі 100% болуы мүмкін емес, бұл қазандықтың шығысындағы будың су мөлшерінің көп болуына әкеледі, бұл клапанның тығыздау бетіне кавитация мен кавитацияның зақымдалуына оңай әкеледі.

(2) Қазандықтың шығысындағы және қосалқы цилиндрдегі тоқтату клапаны үшін, қазандықтан жаңа шыққан бу үзік-үзік қызып кету құбылысына ие болғандықтан, оның қанығу процесінде, егер қазандық суын жұмсарту процесі өте жақсы болмаса, судың бір бөлігі жиі тұнбаға түседі. Қышқыл және сілтілік заттар тығыздағыш бетінде коррозия мен эрозияны тудырады; кейбір кристалданатын заттар клапанның тығыздағыш бетіне жабысып, кристалдануы мүмкін, нәтижесінде клапан тығыз жабыла алмайды.

(3) Қосалқы цилиндрлердің кіріс және шығыс клапандары үшін клапаннан кейінгі бу шығыны өндірістік талаптарға және басқа себептерге байланысты үлкен, кейде аз болады. Бұл клапанның тығыздағыш бетіне эрозия, кавитация және басқа да зақым келтіруі мүмкін.

(4) Әдетте, үлкен диаметрлі құбыр ашылған кезде, құбырды алдын ала қыздыру қажет, ал алдын ала қыздыру процесі әдетте будың аз ағынын өткізуді талап етеді, сондықтан құбырды зақымдамау үшін тоқтату клапаны толық ашылғанға дейін құбырды белгілі бір дәрежеде баяу және біркелкі қыздыруға болады. Жылдам қыздыру шамадан тыс кеңеюге әкеледі, бұл кейбір қосылыс бөліктерін зақымдайды. Дегенмен, бұл процесте клапанның ашылуы көбінесе өте аз болады, бұл эрозия жылдамдығын қалыпты пайдалану әсерінен әлдеқайда жоғары етеді және клапанның тығыздау бетінің қызмет ету мерзімін айтарлықтай қысқартады.

Үлкен диаметрлі шар тәрізді клапандарды ауыстырудағы қиындықтарды шешу жолдары

(1) Ең алдымен, поршень клапаны мен тығыздағыш клапанның үйкеліс кедергісінің әсерін болдырмайтын және ауыстырып қосқышты жеңілдететін сильфонмен тығыздалған шар клапанын таңдау ұсынылады.

(2) Клапанның өзегі мен клапан орындығы эрозияға төзімділігі мен тозу көрсеткіштері жақсы материалдардан, мысалы, стелит карбидінен жасалуы керек;

(3) Қос клапан дискісінің құрылымын қолдану ұсынылады, бұл кішігірім тесікке байланысты шамадан тыс эрозияны тудырмайды, бұл қызмет ету мерзімі мен тығыздау әсеріне әсер етеді.