Tarp vartotojų, kurie kasdien naudoja didelio skersmens rutulinius vožtuvus, dažnai praneša apie problemą, kad didelio skersmens rutulinius vožtuvus dažnai sunku uždaryti, kai jie naudojami terpėse, kuriose yra gana didelis slėgio skirtumas, pvz., garuose, aukšto slėgio vandenyje ir kt. Uždarant jėga, visada nustatoma, kad bus nuotėkio, todėl sunku sandariai uždaryti. Šios problemos priežastis yra vožtuvo konstrukcinė konstrukcija ir nepakankamas žmogaus ribinio lygio išėjimo sukimo momentas.

Didelio skersmens vožtuvų perjungimo sunkumų analizė

Vidutinio suaugusiojo horizontali ribinė išėjimo jėga yra 60–90 kg, priklausomai nuo skirtingo kūno sudėjimo.

Paprastai rutulinio vožtuvo srauto kryptis yra suprojektuota taip, kad srautas būtų žemai į vidų ir aukštai iš išorės. Kai žmogus uždaro vožtuvą, žmogaus kūnas stumia rankratį, kad jis pasisuktų horizontaliai, taip vožtuvo atvartas pasislenka žemyn ir uždaromas. Šiuo metu reikia įveikti trijų jėgų derinį, būtent:

(1) Ašinė stūmos jėga Fa;

(2) Trinties jėga Fb tarp tarpinės ir vožtuvo koto;

(3) Vožtuvo koto ir vožtuvo disko šerdies sąlyčio trinties jėga Fc

Momentų suma yra ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Matyti, kad kuo didesnis skersmuo, tuo didesnė ašinė stūmos jėga. Kai vamzdis yra arti uždaros būsenos, ašinė stūmos jėga yra beveik artima tikrajam vamzdžių tinklo slėgiui (nes P1-P2≈P1, P2=0).

Pavyzdžiui, DN200 kalibro rutulinis vožtuvas naudojamas 10 barų garo vamzdyje, tik pirmojo uždarymo ašinė jėga Fa = 10 × πr2 = 3140 kg, o uždarymui reikalinga horizontali apskritimo jėga yra artima horizontaliai apskritimo jėgai, kurią gali sukurti normalus žmogaus kūnas, todėl vienam asmeniui labai sunku visiškai uždaryti vožtuvą tokiomis sąlygomis.

Žinoma, kai kurios gamyklos rekomenduoja tokius vožtuvus montuoti atvirkščiai, taip išsprendžiant sunkiai uždaromų vožtuvų problemą, tačiau yra ir ta problema, kad juos sunku atidaryti uždarius.

Didelio skersmens rutulinių vožtuvų vidinio nuotėkio priežasčių analizė

Didelio skersmens rutuliniai vožtuvai paprastai naudojami katilų išleidimo angose, pagrindiniuose cilindruose, garo magistralėse ir kitose vietose. Šiose vietose kyla šių problemų:
(1) Paprastai slėgio skirtumas katilo išleidimo angoje yra gana didelis, todėl garo srautas taip pat yra didesnis, o sandarinimo paviršiaus erozijos pažeidimai taip pat yra didesni. Be to, katilo degimo efektyvumas negali būti 100%, todėl garuose katilo išleidimo angoje bus didelis vandens kiekis, o tai lengvai sukels kavitaciją ir vožtuvo sandarinimo paviršiaus kavitacijos pažeidimus.

(2) Uždarymo vožtuvui prie katilo išleidimo angos ir pocilindro, kadangi ką tik iš katilo išėjęs garas periodiškai perkaitinamas, jo prisotinimo metu, jei katilo vanduo nėra gerai suminkštintas, dalis vandens dažnai nusėda. Rūgštys ir šarmai sukels sandarinimo paviršiaus koroziją ir eroziją; kai kurios kristalizuojančios medžiagos taip pat gali prilipti prie vožtuvo sandarinimo paviršiaus ir kristalizuotis, todėl vožtuvas negalės sandariai užsandarinti.

(3) Dėl gamybos reikalavimų ir kitų priežasčių po cilindrų įleidimo ir išleidimo vožtuvų garų suvartojimas po vožtuvo yra didelis, o kartais ir mažas. Tai gali sukelti eroziją, kavitaciją ir kitus vožtuvo sandarinimo paviršiaus pažeidimus.

(4) Paprastai atidarant didelio skersmens vamzdyną, jį reikia pašildyti iš anksto, o išankstinio pašildymo procesui paprastai reikia nedidelio garo srauto, kad vamzdynas galėtų lėtai ir tolygiai įkaisti iki tam tikro lygio, kol uždarymo vožtuvas bus visiškai atidarytas ir nepažeistas. Dėl greito kaitinimo jis per daug išsiplečia, o tai pažeidžia kai kurias jungiamąsias dalis. Tačiau šio proceso metu vožtuvo anga dažnai būna labai maža, todėl erozijos greitis yra daug didesnis nei įprasto naudojimo metu, o tai smarkiai sutrumpina vožtuvo sandarinimo paviršiaus tarnavimo laiką.

Didelio skersmens rutulinių vožtuvų perjungimo sunkumų sprendimai

(1) Visų pirma, rekomenduojama rinktis silfoninį gaubtelinį vožtuvą, kuris išvengtų stūmoklinio vožtuvo ir pakavimo vožtuvo trinties pasipriešinimo įtakos ir palengvintų perjungimą.

(2) Vožtuvo šerdis ir vožtuvo lizdas turi būti pagaminti iš medžiagų, pasižyminčių geru atsparumu erozijai ir dilimui, pavyzdžiui, stelito karbido;

(3) Rekomenduojama naudoti dvigubo vožtuvo disko struktūrą, kuri nesukels per didelės erozijos dėl mažos angos, o tai turės įtakos tarnavimo laikui ir sandarinimo efektui.