Istnieje pięć ogólnych stylów korpusu zaworów kulowych: korpus pojedynczy, korpus trzyczęściowy, korpus dzielony, wejście górne i spawane. Różnica polega na sposobie produkcji i montażu poszczególnych elementów zaworu, zwłaszcza obudowy, w której znajduje się kula. Działanie zaworu jest takie samo w każdym przypadku.
Dodatkowo, istnieją różne style związane z otworem samego mechanizmu kulowego. I w zależności od ciśnienia roboczego, zawory kulowe są skategoryzowane jako niskociśnieniowe zawory kulowe i wysokociśnieniowe zawory kulowe. W większości branż, zawory kulowe z ciśnieniem roboczym wyższym niż 3000 psi są uważane za wysokociśnieniowe zawory kulowe. Zazwyczaj maksymalne ciśnienie robocze dla wysokociśnieniowych zaworów kulowych wynosi 7500 psi, a w zależności od struktury, rozmiarów i materiałów uszczelniających, maksymalne ciśnienie robocze wysokociśnieniowych zaworów kulowych może wynosić do 15000 psi. Wysokociśnieniowe zawory kulowe są najczęściej stosowane w aplikacjach pod wysokim ciśnieniem, takich jak systemy hydrauliczne, więc są one znane jako hydrauliczne zawory kulowe również.
Zawory kulowe w rozmiarach do 2 cali zazwyczaj występują w jednoczęściowych, dwu- lub trzyczęściowych konstrukcjach. Jednoczęściowe zawory kulowe mają prawie zawsze zmniejszoną średnicę otworu, są stosunkowo niedrogie i generalnie są do wyrzucenia. Dwuczęściowe zawory kulowe są zazwyczaj nieco zmniejszona (lub standardowy) otwór, mogą one być albo wyrzucić lub naprawić. Konstrukcja trzyczęściowa pozwala na łatwe usunięcie z rurociągu środkowej części zaworu zawierającej kulę, trzpień i gniazda. Ułatwia to skuteczne czyszczenie osadzających się osadów, wymianę gniazd i uszczelnień dławnicowych, polerowanie drobnych zarysowań na kuli, a wszystko to bez konieczności demontażu rur z korpusu zaworu. Koncepcja konstrukcyjna zaworu trzyczęściowego zakłada możliwość jego naprawy.
Zawór z pełnym portemEdit
Zawór kulowy z pełnym portem lub bardziej znany zawór kulowy z pełnym otworem ma nadwymiarową kulę, tak że otwór w kuli jest tej samej wielkości co rurociąg, co skutkuje mniejszymi stratami z tytułu tarcia. Przepływ jest nieograniczony, ale zawór jest większy i droższy, więc stosuje się go tylko tam, gdzie wymagany jest swobodny przepływ, na przykład w rurociągach wymagających przetłaczania.
Port zredukowany lub otwór zredukowanyEdit
W zaworach kulowych z portem zredukowanym (bardziej znanych jako zawory z otworem zredukowanym) przepływ przez zawór jest o jeden rozmiar rury mniejszy niż rozmiar rury zaworu, co powoduje, że powierzchnia przepływu jest mniejsza niż rura. Ponieważ natężenie przepływu pozostaje stałe i jest równe powierzchni przepływu (A) razy prędkość (V), A 1 V 1 = A 2 V 2 {{displaystyle A_{1}V_{1}=A_{2}V_{2}}}
prędkość wzrasta wraz ze zmniejszeniem powierzchni przepływu.
V portEdit
Zawór kulowy V port ma albo kulę w kształcie litery „v”, albo gniazdo w kształcie litery „v”. Pozwala to na uzyskanie liniowej, a nawet równej charakterystyki procentowej przepływu. Gdy zawór jest w pozycji zamkniętej i rozpoczyna się otwieranie, mały koniec „v” jest otwierany jako pierwszy, co pozwala na stabilną kontrolę przepływu na tym etapie. Ten typ konstrukcji wymaga ogólnie bardziej wytrzymałej konstrukcji ze względu na wyższe prędkości płynów, które mogą uszkodzić standardowy zawór. Przy prawidłowej obróbce mechanicznej są to doskonałe zawory regulacyjne, oferujące doskonałe parametry szczelności.
Wypełniacz wnękiEdit
W wielu branżach występuje problem pozostałości w zaworze kulowym. Tam, gdzie płyn jest przeznaczony do spożycia przez ludzi, pozostałości mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia, a tam, gdzie płyn zmienia się od czasu do czasu, może dojść do zanieczyszczenia jednego płynu drugim. Pozostałości powstają, ponieważ w pozycji półotwartej zaworu kulowego pomiędzy otworem kuli a korpusem tworzy się szczelina, w której może zostać uwięziony płyn. Aby uniknąć przedostania się płynu do tej wnęki, należy ją zatkać, co można zrobić przez wydłużenie gniazda w taki sposób, aby zawsze stykało się z kulą. Ten typ zaworu kulowego jest znany jako zawór kulowy z wypełnieniem wnęki.
Istnieje kilka typów zaworów kulowych związanych z mocowaniem i ruchem bocznym kuli:
Zawór kulowy trunnion, pływający i uruchamianyEdit
Zawór kulowy trunnion ma dodatkowe mechaniczne zakotwiczenie kuli u góry i u dołu, odpowiednie dla większych i wyższych zaworów ciśnieniowych (powiedzmy, powyżej 10 cm i 40 barów).
Pływający zawór kulowy to taki, w którym kula nie jest utrzymywana w miejscu przez czop. W normalnej pracy spowoduje to lekkie unoszenie się kuli w dół. Powoduje to ściskanie mechanizmu gniazda pod naciskającą na niego kulą. Ponadto, w niektórych typach, w przypadku jakiejś siły powodującej rozproszenie mechanizmu gniazda (takie jak ekstremalne ciepło z ognia na zewnątrz zaworu), kula będzie unosić się na całej drodze do metalowego korpusu, który jest przeznaczony do uszczelnienia przed kulą, zapewniając w pewnym stopniu bezpieczną konstrukcję.
Ręcznie obsługiwane zawory kulowe mogą być szybko zamykane i dlatego istnieje niebezpieczeństwo uderzenia wodnego. Niektóre zawory kulowe są wyposażone w siłownik, który może być sterowany pneumatycznie, hydraulicznie lub silnikiem. Zawory te mogą być używane do włączania/wyłączania lub sterowania przepływem. Pneumatyczny zawór sterujący przepływem jest również wyposażony w pozycjoner, który przekształca sygnał sterujący na pozycję siłownika i odpowiednio otwarcie zaworu.
MultiportEdit
- Trzy- i czterodrogowe mają otwór w kształcie litery L lub T przez środek. Różne kombinacje przepływu są pokazane na rysunku. Łatwo zauważyć, że zawór T może połączyć dowolną parę portów, lub wszystkie trzy, razem, ale pozycja 45 stopni, która może rozłączyć wszystkie trzy, nie pozostawia marginesu błędu. Zawór L może połączyć port środkowy z dowolnym portem bocznym lub odłączyć wszystkie trzy, ale nie może połączyć portów bocznych razem.
- Wieloportowe zawory kulowe z 4 lub więcej sposobami są również dostępne w handlu, sposób wlotu często jest ortogonalny do płaszczyzny wylotów. W specjalnych zastosowaniach, takich jak napędzanie silników napędzanych powietrzem od przodu do tyłu, operacja ta jest wykonywana przez obracanie pojedynczej dźwigni zaworu czterodrogowego. Czterodrogowy zawór kulowy ma dwa porty w kształcie litery L w kuli, które nie łączą się ze sobą, czasami określane jako port „×”.
.