Lietotāji, kas ikdienā izmanto liela diametra lodveida vārstus, bieži ziņo par problēmu, ka liela diametra lodveida vārstus bieži vien ir grūti aizvērt, ja tos izmanto vidē ar relatīvi lielu spiediena starpību, piemēram, tvaiku, augstspiediena ūdeni utt. Spēka aizvēršanas laikā vienmēr rodas noplūde, un to ir grūti cieši aizvērt. Šīs problēmas iemesls ir vārsta konstrukcijas dizains un nepietiekams izejas griezes moments cilvēka robežlīmenim.

Liela diametra vārstu pārslēgšanas grūtību analīze

Vidēji pieauguša cilvēka horizontālais ierobežojošais spēks ir 60–90 kg atkarībā no dažādām ķermeņa uzbūvēm.

Parasti lodveida vārsta plūsmas virziens ir paredzēts kā zems uz iekšu un augsts uz āru. Kad cilvēks aizver vārstu, cilvēka ķermenis spiež rokratu, lai tas pagrieztos horizontāli, tādējādi vārsta atloks pārvietojas uz leju un tiek realizēts aizvēršanās. Šajā laikā ir jāpārvar trīs spēku kombinācija, proti:

(1) Aksiālais vilces spēks Fa;

(2) Berzes spēks Fb starp blīvslēgu un vārsta kātu;

(3) Kontakta berzes spēks Fc starp vārsta kātu un vārsta diska serdi

Momentu summa ir ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Var redzēt, ka jo lielāks diametrs, jo lielāks aksiālais vilces spēks. Kad tas ir tuvu aizvērtam stāvoklim, aksiālais vilces spēks ir gandrīz tuvu faktiskajam cauruļvadu tīkla spiedienam (sakarā ar P1-P2≈P1, P2=0).

Piemēram, DN200 kalibra lodveida vārsts tiek izmantots uz 10 bar tvaika caurules, tikai pirmais aizvēršanās aksiālais vilces spēks Fa = 10 × πr2 = 3140 kg, un aizvēršanai nepieciešamais horizontālais apļveida spēks ir tuvu horizontālajam apļveida spēkam, ko var radīt normāls cilvēka ķermenis. Spēka robeža, tāpēc vienai personai šādos apstākļos ir ļoti grūti pilnībā aizvērt vārstu.

Protams, dažas rūpnīcas iesaka šādus vārstus uzstādīt apgrieztā secībā, kas atrisina problēmu ar grūtībām tos aizvērt, taču pastāv arī problēma, ka pēc aizvēršanas tos ir grūti atvērt.

Liela diametra lodveida vārstu iekšējās noplūdes cēloņu analīze

Liela diametra lodveida vārstus parasti izmanto katlu izvados, galvenajos cilindros, tvaika maģistrālēs un citās vietās. Šajās vietās ir šādas problēmas:
(1) Parasti spiediena starpība katla izejā ir relatīvi liela, tāpēc arī tvaika plūsmas ātrums ir lielāks, un arī blīvējuma virsmas erozijas bojājumi ir lielāki. Turklāt katla sadegšanas efektivitāte nevar būt 100%, kas izraisīs lielu ūdens saturu tvaikam katla izejā, kas viegli izraisīs kavitāciju un vārsta blīvējuma virsmas kavitācijas bojājumus.

(2) Slēgvārstam pie katla izejas un apakšcilindra, jo tikko no katla izplūdušajam tvaikam ir periodiska pārkaršanas parādība, tā piesātinājuma procesā, ja katla ūdens mīkstināšanas apstrāde nav ļoti laba, daļa ūdens bieži izgulsnējas. Skābes un sārmu vielas var izraisīt koroziju un eroziju blīvējuma virsmā; dažas kristalizējošas vielas var arī pielipt pie vārsta blīvējuma virsmas un kristalizēties, kā rezultātā vārsts nevarēs cieši noslēgties.

(3) Apakšcilindru ieplūdes un izplūdes vārstiem tvaika patēriņš pēc vārsta ir liels, dažreiz mazs ražošanas prasību un citu iemeslu dēļ, kas var izraisīt eroziju, kavitāciju un citus bojājumus vārsta blīvējuma virsmā.

(4) Parasti, atverot liela diametra cauruļvadu, tas ir iepriekš jāuzsilda, un iepriekšējas uzsildīšanas procesam parasti ir nepieciešama neliela tvaika plūsma, lai cauruļvadu varētu lēnām un vienmērīgi uzsildīt līdz noteiktam līmenim, pirms pilnībā atveras noslēgvārsts, lai izvairītos no cauruļvada bojājumiem. Ātrā uzsildīšana izraisa pārmērīgu izplešanos, kas bojā dažas savienojuma daļas. Tomēr šajā procesā vārsta atvērums bieži vien ir ļoti mazs, kā rezultātā erozijas ātrums ir daudz lielāks nekā normālas lietošanas efekts, un tas nopietni samazina vārsta blīvējuma virsmas kalpošanas laiku.

Risinājumi grūtībām, kas saistītas ar liela diametra lodveida vārstu pārslēgšanu

(1) Pirmkārt, ieteicams izvēlēties silfonu noslēgtu lodveida vārstu, kas novērš virzuļa vārsta un blīvēšanas vārsta berzes pretestības ietekmi un atvieglo pārslēgšanu.

(2) Vārsta serdei un vārsta sēdeklim jābūt izgatavotam no materiāliem ar labu erozijas izturību un nodilumizturību, piemēram, kobalta karbīda;

(3) Ieteicams izmantot dubultvārsta diska struktūru, kas neradīs pārmērīgu eroziju mazas atveres dēļ, kas ietekmēs kalpošanas laiku un blīvēšanas efektu.